Aplikácia hopkalitu v poplachových senzoroch oxidu uhoľnatého

I.Úloha, ktorú hral hopcalite

KatalytickéReakciaSenzory,HopkalitJe presne integrovaný ako kľúčový katalytický materiál do detekčného okruhu známeho ako "wheatstone bridge".

Základná štruktúra snímača zvyčajne zahŕňaKomponenty s dvoma odporovými drôtovými cievkami.

DetekciaKomponent:

Jeho cievka je potiahnutáHopKalitKatalyzátor,Ktorý, keď je vystavený okolitému vzduchu, môže katalyzovať reakciu sOxid uhoľnatý.

KompenzáciaKomponenty:

Ich cievky sú potiahnuté inertným materiálom. Táto zložka je zvyčajne uzavretá alebo fyzicky izolovaná tak, aby nebolaReagovať sOxid uhoľnatýV prostredí.

Tieto dve zložky spolu s dvoma ďalšími presnými odpormi tvoria most wheatstone.

Ii.Katalytické reakcie indukujúZmeny elektrického odporu

Katalytická reakcia:

Keď vzduch obsahujúciOxid uhoľnatýDifúzi na povrch detekčného prvku,UhlíkMonoxid a molekuly o sú adsorbované naHopkalitKatalyzátor. Pod pôsobením katalyzátora,Oxid uhoľnatýMôže byť oxidovaný naOxid uhoľnatý<En>Pri izbovej teplote, Uvoľňovanie tepla.

Zmena odporu:

Platinový drôt má pozitívnu charakteristiku teplotného koeficientu; ako teplota rastie, jeho odpor narastá lineárne.

Nerovnováha wheatstone bridge:

Pretože kompenzačný prvok je potiahnutý inertným materiálom, ktorý nepodstúpi katalytickú reakciu, jeho teplotu ovplyvňuje iba teplota okolia a jeho odpor sa pomaly mení. Keď sa snímací prvok ohrieva kvôliOxid uhoľnatýReakcia, jeho zvýšenie odporu je väčšia ako zvýšenie odporu kompenzačného prvku, čo spôsobujePôvodne vyvážený wheatstone bridge, aby sa stal nevyvážený.

Výstup signálu:

Nerovnováha v obvode mosta bude generovať signál napätia rozdiel na jeho výstupe, ktorý je úmerný zmene odporu a, v dôsledku toho, naOxid uhoľnatýSústredenie. Tento slabý analógový signál sa napája do následných obvodov.

Spracovanie a alarm:

Po zosilňovaní, linearizácii a kompenzácii teploty sa signál premení na špecifickýOxid uhoľnatýHodnota koncentrácie (ppm) a zobrazená na obrazovke. Keď koncentrácia prekročí prednastavený prah bezpečnosti, procesor aktivuje zvukový a vizuálny alarm.

Iii.Návrh vzorca hopkalitu

VOxid uhoľnatýSenzory,HopkalitFormulácia je vysoko optimalizovaná tak, aby spĺňala špecifické požiadavky.

Aktivita pri vysokej a nízkej teplote:

Musí mať extrémne vysokú katalytickú aktivitu podŠiroká škálaTeplota miestnostiPodmienky na detekciu nízkych koncentrácií oxidu uhoľnatéhoA rýchlo reagovať.

Vynikajúca selektivita:

Musí to predovšetkýmReagovať s oxidom uhoľnatým, Pričom slabo reaguje s inými bežnými horľavými plynmi v prostredí (napríklad vodíkom, metánom, alkoholovou parou a pod.).

Dlhodobá stabilita:

Aktivita katalyzátora musí zostať stabilná po dlhú dobu a nemala by byť ľahko otrávená alebo deaktivovaná.

Odolnosť proti vode:

To je najväčšia výzva pre tradičnéHopkalitV aplikáciách senzorov. Vodná para silne adsorbuje na povrch katalyzátora, konkuruje sOxid uhoľnatýPre aktívne miesta, čo vedie k zníženej citlivosti alebo dokonca k dočasnému zlyhaniu. Preto,Odolnosť proti vode hopkalituFormuláciaTreba zvážiť pri jeho aplikácii na oxid uhoľnatýSenzory.

Iv.Výhody a nevýhody použitia vzorca hopkalitu

ADvantage:

01. Má dobrú lineárnu odpoveďOxid uhoľnatý, A výstupný signál je úmernýOxid uhoľnatýKoncentrácia v určitom rozsahu, čo uľahčuje presné meranie.

02.Rýchla rýchlosť odozvy, schopná rýchlo odhaliťOxid uhoľnatýÚniky.

03.Dlhá životnosť a relatívne stabilné katalytické materiály.

Obmedzenie:

01.Nulový bod drift existuje a vyžaduje periodickú kalibráciu.

02.Je náchylný na rušenie z iných plynov a jeho selektivita nie je 100%.

03.Prostredie s vysokou teplotou a vysokou vlhkosťou ovplyvňujú presnosť a životnosť.

04.Spotreba energie je relatívne vysoká, pretože cievka platinového drôtu je potrebné nepretržite zahriať na prevádzkovú teplotu.

05. Vzhľadom na obmedzenia podmienok používania je jeho rozsah použitia vo všeobecnosti obmedzený na nehusto osídlené priestory, ako sú míny a tunely.