Способ изготовления сравнительного чувствительного элемента термокаталитического датчика
Изобретение касается газового анализа, в частности определения концентраций горючих газов. Цель изобретения - повышение метрологических характеристик датчика. Изготавливают сравнительный чувствительный элемент термокаталитического датчика путем осаждения носителя на спираль. Перед термообработкой носитель пропитывают раствором люмофосфатной связки. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧБСКИХ
РБСПУБЛИК (51)5 G 01 N 27/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГССУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ
110 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4342918/25-25 (22) 16.12.87 (46) 15.04.90. Бюл. У 14 (71) Днепропетровский отдел по разработке контрольно-измерительной аппаратуры Всесоюзного научно-исследовательского института горноспасательного дела (72) С.Н.Зиберова, А.А.Храмов, С.H.Màëü÷åíêî,С.В.Баран,В.А.Корпуть, В.Ф.Цикавый и Г.А.Браницкий (53) 543.274 (088,8) (56) Патент ПНР Р 127720, .кл. G 01 N 27/16, 1982.
Авторское свидетельство СССР
Р 1048392, кл. С 01 N 27/16, 1983.
Изобретение относится к газовому анализу и может быть использовано при изготовлении сравнительных чувствительных элементов термокаталитических датчиков.
Отдельные компаненты приведенного в прототипе состава (черный карбид кремния и базальт) активны к водороду и оксиду углерода. Применяемое в качестве связки жидкое стекло при высоких температурах не обеспечивает сохранение целостности покрытия.Начинают появляться трещины на покрытии. Это приводит к тому, что водород проникает к каталитически активным центрам и начинает окисляться на них, в связи с чем снижается точность измерения и ухудшаются метрологические характеристикч датчика.
„„SU„„1557505 А 1
2 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СРАВНИТЕЛЬНОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА (57) Изобретение касается газового анализа, в частности определения концентраций горючих газов. Цель изобретения — повышение метрологических характеристик датчика. Изготавливают сравнительный чувтвительный элемент термокаталитического датчика путем осаждения носителя на спираль. Перед термообработкой носитель пропитывают раствором алюмофосфатной связки. 2 ил.
Целью изобретения является повышение метрологических характеристик датчика.
Способ изготовления сравнительного чувствительного элемента термокаталитического датчика горючих газов заключается в осаждении носителя на спираль с последующей его термообработкой. Носитель перед термообработкой пропитывают водным раствором . алюмофосфатной связки, причем в качестве носителя могут быть использованы карбиды, нитриды или окислы металлов, например электрокорунд.
На фиг. 1 изображена электрическая схема датчика; на фиг. 2 — сравнительный чувствительный элемент, разрез.
1557505
Датчик содержит помещенные в реакционную камеру (не показана) измерительный 1 и сравнительный 2 термопреобразовательные элементы, включенные в дифференциальную мостовую схему, имеющую резисторы 3 и 4 и измерительный прибор 5. Элементы 1 и 2 выполнены в виде полых цилиндров из платиновой проволоки 6. На измерительный чувствительный элемент нанесен носитель с каталитически активным покрытием, а на сравнительный — носитель 7 с каталитически инертным.
Процесс измерения горючих газов происходит следующим образом.
Смесь поступает в реакционную камеру и сгорает на измерительном чувствительном элементе 1, в то время как сравнительный элемент 2 остается инертным. Так как элементы 1 и 2 включены в схему дифференциально, то показания датчика пропорциональны термоэффекту, полученному наизмерительнам чувтвительном элементе. Благодаря тому, что исключено горение горючих газов на сравнительном элементе, повышается точность измерения, а следовательно ухудшаются метро-логические характеристики датчика.
Пример. Спирали чувствительных элементов наматываются из 20 мкм платиновой проволоки с шагом 40 мкм и количеством витков, равным 9. Методом электрофореза на их поверхность наносится носитель из суспензии, содержащей в качестве жидкой фазы .метанол, а твердой — окись алюминия.
Элементы прокаливаются при
500-600 С для удаления органических веществ и закрепления слоя носителя.
Носитель измерительного чувствительного элемента активируется смесью солей платины и палладия в соотношении 1:4 с последующим нагреванием его да 650 С.
Носитель сравнительного чувстви- г тельного элемента пассивируется
507.-ным водным раствором алюмофосфатной связки с последующим нагреванием его до 300-500 С. Выбранный температурный режим обеспечивает закрепление связки на поверхности носителя. Степень разбавления водного раствора алюмофосфатной связки определяется веществом носителя и требованиями к технологии изготовления элемента..
При более разбавленных растворах .необходимо увеличить кратность пропитки, а гри более концентрированных затрудняется равномерное нанесение пленки на поверхности.
Применение алюмофосфатной связки в качестве пассивирующего покрытия сравнительного элемента позволяет исключить окисление таКого реакционно активного газа, как водород, даже при высоких температурах порядка
800-1000 С. Эта достигается нейтраль25 костью .и термостойкостью покрытия.
Отсутствие окисления горючих газов на поверхности сравнительного элемента проверялось путем помещения его в реакционную камеру при вынесенном вне камеры измерительном чувствительном элементе. Даже при температуре около 1000 С выходной сигнал датчика равен нулю, в то время как другие покрытия активны по отноше- . нию к водороду при более низких.температурах
Формула из обретения
40 Способ изготовления сравнительного чувствительного элемента термокаталитического датчика горючих газов, заключающийся в осаждении носителя на спираль с последующей его
45 термообработкой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения метрологических характеристик датчика, перед термообработкой носитель пропитывают растворам алюмофосфатной связки
1557505
Составитель В.Екаев
Техред -А.Кравчук Корректор О.Кравцова
Редактор Е.Копча
Заказ 715 Тираж 512 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР
113035, Иосква, N-35, Рауаская наб., д. 4/5
Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
