Сравнительный элемент термохимического датчика

 

Изобретение относится к анализу газовых сред и может быть использовано в паре с измерительным элементом в термохимическом датчике. Целью изобретения является повышение компенсационных свойств сравнительного элемента. Сравнительный элемент термохимического датчика состоит из нагревательной спирали, носителя, изготовленного из материалов с меньшей и большей, чем у измерительного элемента, теплопроводностью, зачерняющего слоя и слоя, дезактивирующего каталитическую активность к анализируемым горючим газам. В качестве материалов носителя использованы гамма-оксид алюминия и диоксид олова, соотношение которых подобрано с учетом влияния на теплорассеивание зачерняющего и дезактивирующего слоев, изготовленных соответственно из феррита кобальта и борфтористого калия. 2 ил.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11), „g С 01 N 27/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4139251/24-25 (22) 27.10.86 (46) 23„07 ° 89 ° Бюл ° I(- 27 (75) И.И.Бакаев, А.Г.Бондаренко и О.П.Ситникова (53) 543.274 (088 ° 8) (56) Патент Англии Р 1387412, кл, G 01 л1 27/Iб, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 1048392, кл. G Ol N 27/16, 1982. (54) СРАВЕ1ИТЕЛЬНБ1И ЭЛЕМЕНТ ТЕРМООХИМИЧЕС КО ГО ДАТЧИКА (57) Изобретение относится к анализу газовых сред и может быть использова но в паре " измерительным элементом в термохимическом датчике, Целью изобретения является повышение компенИзобретение относится к анализу газовых сред и может найти применение в паре с измерительным элементом в термохимическом датчике.

Цель изобретения — повьппение компенсационных свойств сравнительного элемента.

На фиг.1 изображен сравнительный элемент термохимического датчика, сечение в плоскости, параллельной оси нагревательной спирали; на фиг.2графические зависимости, поясняющие влияние факторов на компенсационные свойства в мостовой измерительной схеме, смежными плечами которой являются измерительный и сравнительный элементы, где ось абсцисс — темсационных свойств сравнительного элемента, Сравнительный элемент термохимического датчика состоит из нагревательной спирали, носителя, изготовленного из материалов с меньшей и большей, чем у измерительного элемента, теплопроводностями, зачсрняющего слоя и слоя, дезактивирующего каталитическую активность к анализируещм горючим газам. В качестве материалов носителя использованы гамма-оксид алюминия и диоксид олова, соотношение которых подобрано с учетом влияния на тенлорассеигание зачерняющего и дезактивирующего слоев, изготовленных соответственно из феррита кобальта и борфтористого калия. 2 ил. пература анализируемой среды, а ось ординат — разбаланс измерительного моста, выраженный в единипах концентрации анализируемого газа— этанола, в Ж НКНВ (нижний концентрационный предел воспламенения).

Сравнительный элемент термохимического датчика состоит из нагревательной спирали 1 соленоидальной формы, носителя 2 со слоями 3 связующего стекла зачерняющего слоя 4, дезактивирующего слоя 5, выполненного .из борфтористого калия. Носи- . тель 2 выполнен из гамма-оксида алюминия и диоксида олова. В нем гаммаоксид алюминия менее плотный и менее теплопроводный материал по срав1495704 нению с материалом измерительнОГО элемента. Диоксид олова является более плотным и теплопроводным компонентом.

Слой 3 получен,. нагример, нанесением на носитель жидкого стекла, высушиванием и нагреванием его до расплавления стекла.

Зачеркяющий слой 4 выполнен иэ феррита кобальта (CoFe<0<) и может быть получек из раствора хлоридов железа и кобальта, который наносят на слой 3 и нагревают, спекая образующиеся оксиды железа и кобальта, или нанесением готовой суспензии порошка феррита кобальта, Слой 5 получают из раствора борфтористого калия (KBF,,).

При осуществлении изобретения необходимо изготовить сравнительные элементы, идентичные по тепловым характеристикам измерительному элементу, который имеет следуюшие параметры: нагревательная спираль изготовлена из пластинового микропровода диаметром 0,03 мм, число винтов ,l1,75 с диаметром 0,64 мм; носитель шарообразной формы диаметром 1,2—

1,4 мм изготовлен из гамма-оксида алюминия и диоксида олова, взятых в соотношении 3;.2 мас.ч; носитель активирован платиной и палладием, осаждепными из растворов хлоридов этих металлов, путем трехкратного нанесения раствора хлоридов

0,1 = Р С14 + 0,4 r Pd01< +

+ 5 мл Нго °

Электрическое сопротивление на0 гревателькай спирали при 20 С 4,2 Ом, в рабочем состоянии при нагреве током накала 0,18 Л вЂ” от 10,5 Ом (в зависимости от размеров носителя, которые имеют технологический разброс от образца к образцу).

Компенсационные свойства сравнительного элемента при одинаковых (указанных) размерах носителей и параметрах нагревательной спирали зависят от соотношения количества гамма-оксида алюминия и диоксида олова в носителе, т.е, от его теплопроводности, а при повышенной температуре анализируемой среды также и от черноты поверхности.

На фиг.2 зависимости представлены в виде семейств кривых. Семейства кривых 6 - 8 отвечают парам элементов, в которых слои 3 — 5 сравнительного элемента выполнены по одинаковой технологии, а носители ? отличаются по соотношению количества оксидов алюминия и Олова °

Кривые б соответствуют сравнитель— ным элементам с таким же сооткошением оксидов алюминия и олова,как и в

f0 измерительном элементе (3:2). Кривые

7 соответствуют сравнительным элементам, в которъ1х диоксид олова Отсутствует, а кривые 8 — сравнительным элементам с подобранным оптимальным отношением оксидов алюминия и олова

6:1.

Кривые 9 соответствуют сравките1гь— ным элементам, изготовленным по из:вестному способу.

На фиг,2 для каждого семейства кривых указано отношение dÄjd, диаА метров сравнительного ч измерител1:.ИО-го элементов, указывающее, в " lKQ11 отношении изменяются плотности (теп25 лопроводности) соответствующи=. эле— ментов относительно плотности измерительного элемента °

Из кривых 6 следует, что слои 4 и 5 в сумме существенно повышают

30 плотность и дают большие уходы куле-вого уровня при повышении темгературы, Для повышения компенсационных свойств подбирают соотко1иекие ма-.0

35 риалов с высокой и низкой теплопроводностью (в данном случае га1.maоксид алюминия и диоксид олова).

Для описанного примера Оптимальным их отношением является б:1 мас,ч. 1

40 так как дальнейшее уменьшение диок— сида олова (фиг.2, кр;1вые 7) ухудшает компенсационные свойства сравнительного элемента, Таким образом, графические зависимости указывают кепосредственкс на достигнутый эффект повьииекия компенсационных свойств сравнительного элемента — уменьшение ухода нулевого уровня при пОвьш!екии температуры анализируемой среды от нормальной до 200 С, Ормулаизобрете

Сравнительный элемент термохимического датчика, состоящий иэ нагревательной спирали, носителя из материалов с меньшей и большей, чем у

1 измерйтельного элемента, теплопроводностями, стеклообразного, зачерняющего и дезактивирующего слоев, отличающийся тем, что, с целью повышения компенсационных

495704 б свойств, в качестве носителя использованы гамма-оксид алюминия и диоксид олова, зачерняющий слой выполнен

5 из феррита кобапьта а дезактиви1 рующий — из борфтористого калия.