專(zhuān)利名稱(chēng)：基于納米氧化鋅的燃?xì)馓綔y(cè)技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用納米氧化鋅作為載體的燃?xì)馓綔y(cè)和傳感技術(shù)，特別是針對(duì)甲烷和 異丁烷等可燃?xì)怏w的傳感技術(shù)，詳細(xì)講是一種基于納米氧化鋅的燃?xì)馓綔y(cè)技術(shù)。
背景技術(shù)：
眾所周知從家庭開(kāi)始使用液化氣和天然氣以來(lái)，燃?xì)庑孤毒徒?jīng)常發(fā)生，生命財(cái)產(chǎn) 安全沒(méi)有任何保障。而現(xiàn)階段各國(guó)都重視燃?xì)庑孤秵?wèn)題，也開(kāi)發(fā)出了各種各樣的報(bào)警器，但 是因?yàn)閭鞲衅鞯姆N種原因，經(jīng)常會(huì)發(fā)生誤報(bào)和漏報(bào)情況時(shí)有發(fā)生。中國(guó)國(guó)情的飲食習(xí)慣上 又有使用料酒作調(diào)味的原料，而大部分廠(chǎng)家生產(chǎn)的各種各樣傳感器都沒(méi)能很好的做到對(duì)酒 精的反應(yīng)靈敏度上能夠屏蔽掉料酒而產(chǎn)生的誤報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于納米氧化鋅的燃?xì)馓?測(cè)技術(shù)，既能保證準(zhǔn)確度，又能最低限度的屏蔽掉酒精對(duì)傳感器的影響。使用納米氧化鋅作 為催化燃燒式氣體傳感器的載體，利用其氧化燃燒特性檢測(cè)空氣中可燃?xì)夂浚强扇細(xì)?體專(zhuān)用傳感器，性能好、成本低。本發(fā)明采用如下技術(shù)解決方案一種基于納米氧化鋅的燃?xì)馓綔y(cè)技術(shù)，包括與可 燃?xì)怏w反應(yīng)的基于納米氧化鋅催化技術(shù)、黑白件技術(shù)，外形技術(shù)，傳感檢測(cè)電路，所述的傳 感技術(shù)的黑白件中的黑件由納米氧化鋅催化珠組成，白件由鉬絲材料組成鈍化元件，外形 采用小巧型結(jié)構(gòu)，帶有保護(hù)摸，防堵塞。檢測(cè)傳感電路采用惠斯頓電橋電路，由催化珠和鈍 化元件和Rl，R2組成。本發(fā)明還可通過(guò)如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)黑色呈珠狀，中間穿有一條白色小金屬線(xiàn)，線(xiàn)由 鉬絲材料組成的小細(xì)絲，黑元件材料材質(zhì)主要由大量的氧化鈀和鉬金屬晶體均勻的度在純 銅上，并利用共沉積法將Cu載于Cr203載體上，提高其溫度活性的穩(wěn)定性，白元件由穩(wěn)定的 無(wú)氧化物的鉬金加度銅元件組成一個(gè)穩(wěn)定的白元件，他對(duì)氣體不過(guò)敏，具有與黑元件做參 照的功能。小圓型，高度8. 5匪，上半圓直徑為11匪，下半圓直徑為12MM，上半圓頂端有圓 型紗窗帽，做放塵功能，底端有一圓座，其中一邊帶有小缺口，作方向標(biāo)志位，底端有4個(gè)接 線(xiàn)端子，為外接線(xiàn)路端口，有輸入和輸出功能。傳感器檢測(cè)電路有Rl，R2，R3，R4組成，其中 R3為黑元件，即是催化珠氧化物，R4為為鈍化元件，用做和R3做比較用，Rl, R2為電阻，組 成橋式惠斯頓電橋電路，其中有輸入端口和輸出端口 4個(gè)。本發(fā)明的有益效果是，既能保證準(zhǔn)確度，又能最低限度的屏蔽掉酒精對(duì)傳感器的 影響。使用納米氧化鋅作為催化燃燒式氣體傳感器的載體，利用其氧化燃燒特性檢測(cè)空氣 中可燃?xì)夂?，是可燃?xì)怏w專(zhuān)用傳感器，性能好、成本低。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明的電路原理圖。圖2為本發(fā)明對(duì)酒精特性曲線(xiàn)圖。圖3是本發(fā)明長(zhǎng)時(shí)間、高低溫、高濕度老化后測(cè)試傳感器的試驗(yàn)結(jié)果圖。圖4是本發(fā)明傳感器外殼尺寸指標(biāo)值。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以助于理解本發(fā)明的內(nèi)容。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，傳感器檢測(cè)原理將催化元件、補(bǔ)償元件和橋臂電阻 構(gòu)成惠斯頓電橋，加一恒定電壓，熱催化元件(即催化珠)的骨架采用鉬絲材料，電流流過(guò) 時(shí)加熱，使溫度為300°C -400°C左右。利用載體催化元件(即黑白元件)，因?yàn)閭鞲衅鞯拿?感組件由鉬絲組成，它被氧化鈀黑這種的特殊催化劑覆蓋。使用兩只這樣的元件來(lái)比較， 一個(gè)元件對(duì)外界氣體很敏感，而另一個(gè)元件對(duì)外界隔離保持原始態(tài)不變。通過(guò)兩元件的比 較使電橋失衡，從而有信號(hào)輸出。傳感器工作原理當(dāng)一種可燃?xì)怏w到達(dá)敏感元件的表面 時(shí)，由于表面保持300 400°C的高溫，所以就產(chǎn)生氧化反應(yīng)。這種氧化反應(yīng)使得元件表面 的溫度上升，這個(gè)上升值比例于特殊被測(cè)氣體的能量。上升的溫度傳到元件內(nèi)部的加熱鉬 線(xiàn)圈，繼而又使它的電阻增加。另一方面，由于另一元件表面沒(méi)氧化所以電阻不變。這種 情況導(dǎo)致電橋線(xiàn)路的不平衡，因而獲得一個(gè)信號(hào)輸出。輸出電壓的水平不但取決于被測(cè)氣 體的種類(lèi)，而且還表現(xiàn)了一種與氣體濃度相關(guān)的較好的線(xiàn)性。其反應(yīng)公式為CH4+202 = C02+2H20+891. SKJ0根據(jù)信號(hào)電流的大小，可以得到一個(gè)線(xiàn)性的電流型號(hào)，經(jīng)過(guò)后部的電路 可得到一個(gè)線(xiàn)性良好的電壓信號(hào)。氧化鈀黑和鉬金屬都比較昂貴，本研究項(xiàng)目產(chǎn)品就將少 量的氧化鈀和鉬金屬晶體均勻的度在純銅上，因銅作氧化劑他的溫度活性不穩(wěn)定，采用共 沉積法將Cu載于Cr2O3載體上，就能在較高的溫度下保持其活性，并能更好的對(duì)抗中毒功 能。工作溫度對(duì)催化劑的老化影響很大，溫度選擇和控制不好，會(huì)使催化劑半熔或燒結(jié)，從 而導(dǎo)致催化劑表面積的下降而降低活性。。另外，內(nèi)部雜質(zhì)向表面的遷移，冷熱應(yīng)力交替所 造成的機(jī)械性粉末被氣流帶走。所有這些，都會(huì)加速催化劑的老化，而其中最主要的是溫度 的影響，工作溫度越高，老化速度越快。因此，在催化劑的活性溫度范圍內(nèi)選擇合適的反應(yīng) 溫度將有助于延長(zhǎng)催化劑的壽命。但是，過(guò)低的反應(yīng)溫度也是不可取的，會(huì)降低反應(yīng)速率。催化珠用到以上的幾種金屬按照一定的比例合成，使之傳感器的抗酒精干 擾和使用壽命上達(dá)到最優(yōu)化的效率，使用壽命達(dá)7-8年以上。傳感器的工作電壓為 DC2. 5V±0. 25V。本發(fā)明包括與可燃?xì)怏w反應(yīng)的基于納米氧化鋅催化技術(shù)、黑白件技術(shù)，外形技術(shù)， 傳感檢測(cè)電路，所述的傳感技術(shù)的黑白件中的黑件由納米氧化鋅催化珠組成，白件由鉬絲 材料組成鈍化元件，外形采用小巧型結(jié)構(gòu)，帶有保護(hù)摸，防堵塞。檢測(cè)傳感電路采用惠斯頓 電橋電路，由催化珠和鈍化元件和Rl，R2組成。黑色呈珠狀，中間穿有一條白色小金屬線(xiàn)， 線(xiàn)由鉬絲材料組成的小細(xì)絲，黑元件材料材質(zhì)主要由大量的氧化鈀和鉬金屬晶體均勻的度 在純銅上，并利用共沉積法將Cu載于Cr203載體上，提高其溫度活性的穩(wěn)定性，白元件由穩(wěn) 定的無(wú)氧化物的鉬金加度銅元件組成一個(gè)穩(wěn)定的白元件，他對(duì)氣體不過(guò)敏，具有與黑元件 做參照的功能。小圓型，高度8. 5匪，上半圓直徑為11匪，下半圓直徑為12匪，上半圓頂端 有圓型紗窗帽，做放塵功能，底端有一圓座，其中一邊帶有小缺口，作方向標(biāo)志位，底端有4
4個(gè)接線(xiàn)端子，為外接線(xiàn)路端口，有輸入和輸出功能。傳感器檢測(cè)電路有Rl，R2，R3，R4組成， 其中R3為黑元件，即是催化珠氧化物，R4為為鈍化元件，用做和R3做比較用，Rl，R2為電 阻，組成橋式惠斯頓電橋電路，其中有輸入端口和輸出端口 4個(gè)。當(dāng)一種可燃?xì)怏w到達(dá)敏感 元件的表面時(shí)，由于表面保持300 400°C的高溫，所以就產(chǎn)生氧化反應(yīng)。這種氧化反應(yīng)使 得元件表面的溫度上升，這個(gè)上升值比例于特殊被測(cè)氣體的能量。上升的溫度傳到元件內(nèi) 部的加熱鉬線(xiàn)圈，繼而又使它的電阻增加。另一方面，由于另一元件表面沒(méi)氧化所以電阻不 變。這種情況導(dǎo)致電橋線(xiàn)路的不平衡，因而獲得一個(gè)信號(hào)輸出。 傳感器采用小巧型外殼，以方便儀器的小型化。主要分三部分，第一部分為呈圓柱 型管狀，高度采用8. 5mm高，引出管腳為5. 0mm，上圓直徑為11mm，下圓直接為12mm。第二部 分為底座，底座有個(gè)缺口，為方向標(biāo)記位。距離缺口最近的是1，4管腳。第三部分為頂端的 紗窗帽，主要是氣體入口處，檢測(cè)的氣體是從紗窗口進(jìn)入，令一個(gè)作用是防止灰塵落入高溫 的傳感器內(nèi)部電路中。
權(quán)利要求
一種基于納米氧化鋅的燃?xì)馓綔y(cè)技術(shù)，包括與可燃?xì)怏w反應(yīng)的基于納米氧化鋅催化技術(shù)、黑白件技術(shù)，外形技術(shù)，傳感檢測(cè)電路，其特征是所述的傳感技術(shù)的黑白件中的黑件由納米氧化鋅催化珠組成，白件由鉑絲材料組成鈍化元件，外形采用小巧型結(jié)構(gòu)，帶有保護(hù)摸，防堵塞。檢測(cè)傳感電路采用惠斯頓電橋電路，由催化珠和鈍化元件和R1，R2組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于納米氧化鋅的燃?xì)馓綔y(cè)技術(shù)，其特征在于所說(shuō)的黑色呈 珠狀，中間穿有一條白色小金屬線(xiàn)，線(xiàn)由鉬絲材料組成的小細(xì)絲，黑元件材料材質(zhì)主要由大 量的氧化鈀和鉬金屬晶體均勻的度在純銅上，并利用共沉積法將Cu載于Cr203載體上，提 高其溫度活性的穩(wěn)定性，白元件由穩(wěn)定的無(wú)氧化物的鉬金加度銅元件組成一個(gè)穩(wěn)定的白元 件，他對(duì)氣體不過(guò)敏，具有與黑元件做參照的功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于納米氧化鋅的燃?xì)馓綔y(cè)技術(shù)，其特征在于所說(shuō)的小圓型， 高度8. 5匪，上半圓直徑為11匪，下半圓直徑為12匪，上半圓頂端有圓型紗窗帽，做放塵功 能，底端有一圓座，其中一邊帶有小缺口，作方向標(biāo)志位，底端有4個(gè)接線(xiàn)端子，為外接線(xiàn)路 端口，有輸入和輸出功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于納米氧化鋅的燃?xì)馓綔y(cè)技術(shù)，其特征在于所說(shuō)的傳感器檢 測(cè)電路有Rl，R2，R3，R4組成，其中R3為黑元件，即是催化珠氧化物，R4為為鈍化元件，用 做和R3做比較用，Rl，R2為電阻，組成橋式惠斯頓電橋電路，其中有輸入端口和輸出端口 4 個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于納米氧化鋅的燃?xì)馓綔y(cè)技術(shù)，屬于傳感器領(lǐng)域。包括與可燃?xì)怏w反應(yīng)的基于納米氧化鋅催化技術(shù)、黑白件技術(shù)，外形技術(shù)，傳感檢測(cè)電路，所述的傳感技術(shù)的黑白件中的黑件由納米氧化鋅催化珠組成，白件由鉑絲材料組成鈍化元件，外形采用小巧型結(jié)構(gòu)，帶有保護(hù)摸，防堵塞。檢測(cè)傳感電路采用惠斯頓電橋電路，由催化珠和鈍化元件和R1，R2組成。本發(fā)明既能保證準(zhǔn)確度，又能最低限度的屏蔽掉酒精對(duì)傳感器的影響。使用納米氧化鋅作為催化燃燒式氣體傳感器的載體，利用其氧化燃燒特性檢測(cè)空氣中可燃?xì)夂?，是可燃?xì)怏w專(zhuān)用傳感器，性能好、成本低。
文檔編號(hào)G01N27/04GK101871905SQ20091002057
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者姜燕 申請(qǐng)人:威海市樂(lè)家電子科技有限公司