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气体检测演示文稿.ppt

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气体检测演示文稿.ppt

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气体检测演示文稿.ppt

文档介绍

文档介绍:气体检测演示文稿
第一页,共七十六页。
2022/5/12
1
优选气体检测
第二页,共七十六页。
2022/5/12
2
第五节 氧气(O2)浓度检测
电化学化测氧、电磁法测氧(O2)、
第六节的温度系数比铂丝温度系数大得多。当工作温度为180℃时,相当于铂丝的5倍,故半导体热敏电阻的灵敏度比铂丝灵敏度高约5~10倍。
特点:(1)受CO2、水蒸气影响较大;
(2)零点飘移;
(3)元件的一致性和互换性较差――受加工工艺影响较大。
,因而用热导方法来测量浓度很低的甲烷时得到输出信号很小,
第十一页,共七十六页。
三、传感器原理
热导式传感器采用电阻温度系数较大的金属丝(铂丝或钨丝)或半导体热敏电阻作为敏感元件。把性能相同的一对热导元件分别接在电桥电路的两个臂上,一支放置在与被测气体相通的气室中,叫测量元件;另一支放置在充满地面标准大气的密闭气室中,叫补偿元件,如图所示。工作时,当测量元件与补偿元件输入同样的电流后,产生的热量相同,但由于散热介质不同,使两元件存在一定温差,两元件产生一个与温差相适应的热态电阻差,破坏电桥平衡,电桥输出一个与被测气体浓度变化成比例关系的电信号。
第十二页,共七十六页。
四、特点
由于纯被测气体或高浓度的被测气体的热导率与空气的热导率相差较大,所以测量高浓度时,精度高。但是如果被测气体浓度较低,其热导率与空气的热导率相近,输出信号较弱,其灵敏度和分辨力很小,因此,这类传感器不适用于在低浓度下使用。
五、仪器
目前,热导型仪表型号繁多,有我国生产的LRD—1型甲烷检定器和与煤矿安全生产监测系统相配接的KG3001型甲烷传感器,波兰生产的CKA型高浓度甲烷传感器和德国生产的BD甲烷传感器等等。
第十三页,共七十六页。
第三节 载体热催化原理气体检测
一、载体热催化的特点
1、对可燃气体下限以下气体浓度的测量,其输出呈线性;
2、对于爆炸下限以下浓度测量时,能输出数十毫伏的电信 号,灵敏度高;
3、对不可燃气体不反应;
4、受硫化物、卤化物、硅氧基化合物及***、***、铅等化合物和空气中的OH键及氮氧化物影响,元件产生中毒现象;
5、元件遇到高浓度可燃气体时,易损坏;
6、元件工作温度高,表面温度在300~400℃,而内部温度可达700~800℃,对氢气有爆炸性。
第十四页,共七十六页。
二、热催化元件
1、纯铂丝催化元件
1)结构:如图所示。
2)特点
(1)结构简单,制造容易;
(2)抗中毒能力强――在100ppmH2S,
1%CH4可连续工作4小时,活性不下降;
(3)元件的工作温度高(900~1000℃),铂丝升华严重,造成零飘严重;
图 纯铂丝元件
第十五页,共七十六页。
2、载体催化元件
1)载体催化元件组成
载体催化元件组成如图4-3-2 由铂丝线圈、载体和催化剂。
载体
催化剂
铂丝线圈
第十六页,共七十六页。
2)各部分功能
(1)铂丝线圈:
A、对载体和催化剂进行加热,使可燃气体接触元件后达一定的氧化状态;
B、把可燃气体在催化剂作用下燃烧生成的热量检测出来;
(2)载体
A、提供较大的反应接触面积;
B、固定铂丝的几何形状;
C、附载催化剂;
D、传导热量给铂丝。
(3)催化剂:钯Pd 、铂Pt、钍Th等
A、加快反应速度; B、降低气体燃烧温度(650降到350℃)
第十七页,共七十六页。
3)制作
缠丝――去芯――附载体―附催化剂――老化处理
黑元件――检测元件;
白元件――补偿元件(未涂催化剂,对环境(风速、温度、湿度、电流、电压)变化影响进行补偿;
配对使用。
第十八页,共七十六页。
二、催化型元件检测可燃气体的原理

其检测原理是甲烷等可燃气体在催化剂(铂、铑、钯)的作用下,在元件的表面产生氧化反应,生成二氧化碳和水,同时放出热量。其氧化反应式为:

释放出的热量Q使元件的温度上升,造成铂丝的阻值变化。铂丝的电阻在0~℃范围内与可燃气体浓度成正比。
第十九页,共七十六页。

利用载体热催化元件制成传感器的结构如图所示,主要有黑(热催化元件)和白(补偿元件)两种元件,其阻值分别为r1和r2,与固定电阻R1和R2组成电桥电路。为使电桥在无可燃气体状态下处于平衡状态,桥路内装有调零电位器W1。电阻r2’并联在白元件r2上,补偿