一種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏CO₂檢測(cè)的配電柜的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏CO2檢測(cè)的配電柜，包括配電柜本體，所述配電柜本體上設(shè)置有通風(fēng)系統(tǒng)、氣體檢測(cè)系統(tǒng)和控制器；所述通風(fēng)系統(tǒng)安裝在所述配電柜本體頂部，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在所述配電柜本體底部，所述控制器包括微處理器、觸摸顯示模塊、急停開(kāi)關(guān)，所述控制器分別與所述通風(fēng)系統(tǒng)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)電連接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
_種能夠?qū)崿F(xiàn)局靈敏G02檢測(cè)的配電柜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及配電柜領(lǐng)域，尤其一種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏CO2檢測(cè)的配電柜。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳是一種在常溫下無(wú)色、無(wú)味、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的氣體，目前的研究結(jié)果指出，大氣中二氧化碳的含量升高會(huì)引發(fā)溫室效應(yīng)，并且最終結(jié)果會(huì)導(dǎo)致全球變暖，對(duì)地球上動(dòng)植物的生存產(chǎn)生威脅，海平面上升、極端天氣等一系列問(wèn)題的出現(xiàn)都與二氧化碳的過(guò)度排放有關(guān);另外，植物的光合作用過(guò)程需要二氧化碳的參與，蔬菜大棚、生物技術(shù)等方面，對(duì)于二氧化碳濃度的監(jiān)測(cè)和控制有嚴(yán)格要求。
[0003]隨著電力行業(yè)發(fā)展，配電柜等電力設(shè)備應(yīng)用越來(lái)越廣泛，目前，配電柜應(yīng)用領(lǐng)域主要有電力、航天、食品等眾多行業(yè)，然而，由于配電柜不可避免的會(huì)被應(yīng)用于存在危險(xiǎn)氣體等環(huán)境中，比如CO2易泄露環(huán)境，那么CO2的泄露會(huì)對(duì)配電柜操作人員的人身安全造成重大隱串
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏CO2檢測(cè)的配電柜。
[0005]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏CO2檢測(cè)的配電柜，包括配電柜本體，所述配電柜本體上設(shè)置有通風(fēng)系統(tǒng)、氣體檢測(cè)系統(tǒng)和控制器;所述通風(fēng)系統(tǒng)安裝在所述配電柜本體頂部，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在所述配電柜本體底部。
[0007]優(yōu)選地，所述控制器包括微處理器、觸摸顯示模塊、急停開(kāi)關(guān)，所述控制器分別與所述通風(fēng)系統(tǒng)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)電連接。
[0008]優(yōu)選地，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)為CO2氣體傳感器。
[0009]本申請(qǐng)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
[0010]1.本申請(qǐng)所涉及的配電柜，在配電柜主體上安裝有C02氣體傳感器，C02氣體傳感器的敏感材料采用鈣鈦礦型金屬氧化物HoFeO3納米粉體和SnO2粉體，兩種敏感材料均對(duì)0)2氣體具備選擇性，兩種材料復(fù)合使用保證了該氣體傳感器對(duì)CO2氣體的響應(yīng)。絕緣陶瓷采用中空結(jié)構(gòu)的方形板狀，絕緣陶瓷的上下面均為兩層敏感層，并且上面為HoFeO3納米粉體在內(nèi)層、Sn02粉體在外層，下面為Sn02粉體在內(nèi)層、HoFe03納米粉體在外層，該種結(jié)構(gòu)設(shè)置對(duì)C02響應(yīng)信號(hào)的反饋起到互補(bǔ)的作用，提高了反饋信號(hào)的準(zhǔn)確性。
[0011 ] 2.本申請(qǐng)所涉及的配電柜，其采用的C02氣體傳感器制備過(guò)程中，在C02氣體傳感器的敏感層中加入了造孔劑碳酸鈣，在燒結(jié)過(guò)程中，碳酸鈣會(huì)產(chǎn)生氣體逸出，從而使得敏感層形成多孔結(jié)構(gòu)，此外，多孔結(jié)構(gòu)的密度設(shè)置為內(nèi)層小、外層大，該多孔結(jié)構(gòu)大大提高了敏感層與CO2氣體的接觸面積，提高了靈敏度。
[0012]3.本申請(qǐng)所涉及的配電柜，其采用的C02氣體傳感器制備過(guò)程中，在C02氣體傳感器的敏感層外全面涂覆有防腐材料層，該防腐材料能提升氣體傳感器的防水和耐腐蝕性能，延長(zhǎng)了其使用壽命，進(jìn)而提升了對(duì)CO2氣體濃度變化的監(jiān)測(cè)情況;另外，由于CO2氣體傳感器制備工藝簡(jiǎn)單而且方便快捷，因此，具有潛在的大規(guī)模推廣應(yīng)用的前景。
[0013]本申請(qǐng)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請(qǐng)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0015]圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的配電柜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的CO2氣體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的CO2氣體傳感器的制備方法流程圖。
[0018]其中:11-配電柜本體，12-通風(fēng)系統(tǒng)，13-氣體檢測(cè)系統(tǒng)，14-控制器，15-觸摸顯示模塊，16-急停開(kāi)關(guān);1-絕緣陶瓷，2-電極，3-敏感層A，4-敏感層B。
【具體實(shí)施方式】
[0019]這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書(shū)中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0020]下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本申請(qǐng)的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本申請(qǐng)。此外，本申請(qǐng)可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不只是所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此夕卜，本申請(qǐng)?zhí)峁┝说母鞣N特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的可應(yīng)用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征值“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0021]在本申請(qǐng)的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。
[0022]氣體傳感器按照基體材料來(lái)分，可分為金屬氧化物系有機(jī)高分子系固體電解質(zhì)系，按照被測(cè)氣體來(lái)分，可分為大氣污染氣體，有毒性氣體，可燃性氣體以及含氧氣體傳感器等。目前，對(duì)于二氧化碳方面的傳感器有多種類(lèi)型，比如紅外線型、固體電解質(zhì)、電阻型、電容型、表面聲波型和半導(dǎo)體型等，其中半導(dǎo)體型二氧化碳傳感器在靈敏度、響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性方面具有優(yōu)勢(shì)。
[0023]鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料通常是指具有ABX3型結(jié)構(gòu)的化合物，該化合物中A、B和X分別為大半徑陽(yáng)離子，小半徑陽(yáng)離子和陰離子;鈣鈦礦復(fù)合氧化物具備獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)，尤其在其摻雜后形成的晶體缺陷結(jié)構(gòu)和性能，可被應(yīng)用于固體燃料電池，固體電解質(zhì)，傳感器，固體電阻器等領(lǐng)域。近年，鈣鈦礦氧化物(ABO3)由于其良好的選擇性、高靈敏性和穩(wěn)定性，尤其作為CO2傳感器氣敏材料獲得了極大的發(fā)展。SnO2屬于立方晶系，具有金紅石結(jié)構(gòu)，具有η型半導(dǎo)體特征，化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。
[0024]目前對(duì)于氣體傳感器，無(wú)論在工藝上還是性能上，都有不能滿足需求的地方，存在諸如穩(wěn)定性差、漂移大、催化劑中毒等問(wèn)題，因而人們希望開(kāi)發(fā)出理想的新型傳感器，或者對(duì)其進(jìn)行改善。本發(fā)明的傳感器基于I丐鈦礦材料，同時(shí)結(jié)合Sn02納米材料，設(shè)-H種檢測(cè)C02的氣體傳感器。
[0025]實(shí)施例一
[0026]圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏C02檢測(cè)的配電柜的示意圖，如圖1所示:
[0027]—種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏⑶2檢測(cè)的配電柜，包括配電柜本體11，所述配電柜本體11上設(shè)置有通風(fēng)系統(tǒng)12、氣體檢測(cè)系統(tǒng)13和控制器14;所述通風(fēng)系統(tǒng)12安裝在所述配電柜本體11頂部，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)3設(shè)置在所述配電柜本體11底部。
[0028]優(yōu)選地，所述控制器14包括微處理器、觸摸顯示模塊15、急停開(kāi)關(guān)16，所述控制器14分別與所述通風(fēng)系統(tǒng)12和氣體檢測(cè)系統(tǒng)13電連接。
[0029 ]優(yōu)選地，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)13為CO2氣體傳感器。
[0030]優(yōu)選地，如圖2，所述CO2氣體傳感器由絕緣陶瓷1、電極2、敏感層和加熱單元組成；所述絕緣陶瓷I為沿其長(zhǎng)度方向中空的長(zhǎng)方體形狀;所述電極2為兩個(gè)環(huán)形銅電極，分別位于所述絕緣陶瓷I的長(zhǎng)度方向的兩邊，覆蓋所述絕緣陶瓷I的前側(cè)面、后側(cè)面、上面和下面，所述電極2的寬度為0.5cm;所述加熱單元位于所述絕緣陶瓷I中空內(nèi)部;所述敏感層分為敏感層A3和敏感層B4，所述敏感層A3和敏感層B4中有造孔劑碳酸鈣形成的多孔結(jié)構(gòu)，所述絕緣陶瓷的上面從內(nèi)到外依次為敏感層A3、敏感層B4，所述絕緣陶瓷的下面從外到內(nèi)依次為敏感層A3、敏感層B4;所述敏感層A3中敏感材料為HoFeO3納米粉體;所述敏感層B4敏感材料為SnO2粉體。
[0031]優(yōu)選地，如圖3，所述CO2氣體傳感器的制備包括以下步驟:
[0032]步驟一，制備絕緣陶瓷I
[0033]選取為長(zhǎng)X寬X高4為cm X 2cm X Icm的方形板狀絕緣陶瓷，絕緣陶瓷經(jīng)過(guò)丙酮、乙醇超聲清洗lOmin，烘干，然后在絕緣陶瓷的長(zhǎng)度方向兩邊蒸鍍一層Cu膜，作為電極，Cu膜的厚度為800nmo
[0034]步驟二，制備敏感材料層:
[0035]敏感層A3中主要成分為鈣鈦礦型金屬氧化物HoFeO3納米粉體，其制備過(guò)程如下:
[0036]首先稱(chēng)取25g的Ho2O3,并按照Ho203 = Fe(NO3)3摩爾比為1: 2的比例稱(chēng)取適量的Fe(NO3)3.9H20，按照n(Ho3++Fe3+):η(檸檬酸)=1:3的摩爾比稱(chēng)取合適量的檸檬酸，將Ho2O3溶于硝酸形成溶液A，將Fe (NO3) 9H20和檸檬酸溶于去離子水中形成溶液B，溶液A和溶液B各自超聲1min，然后將溶液A和溶液B混合，形成溶液C;將溶液C置于水浴禍中，在90°C條件下水浴加熱直至凝膠狀態(tài)，然后將凝膠取出，置于干燥箱中，在120°C下烘干;然后將干凝膠用研缽充分研磨，置于馬弗爐中，在3500C下加熱保溫2h，接著溫度升高到7400C，退火8h，自然冷卻，后再次研磨，得到HoFeO3納米粉體。
[0037]敏感層B4中主要成分為SnO2粉體，其制備過(guò)程如下:
[0038]首先，稱(chēng)取適量的SnCl4.5H20，溶于去離子水中，配制成為0.2M的溶液，摻雜加入摩爾百分比為7 %的ZnSO4，然后按照η (Sn4+ ):η(檸檬酸)=17:1的摩爾比加入檸檬酸，超聲處理30min，用0.2M的氨水滴定，得到Sn(OH)4沉淀，把沉淀過(guò)濾、洗滌后用0.5M的草酸回溶，得到Sn(OH)4溶膠，然后烘干濃縮熱處理后得到SnO2粉體。
[0039]步驟三，制備防腐材料
[0040]將環(huán)氧樹(shù)脂與乙酸乙酯和正丁醇等溶劑按一定比例混合加入分散容器中，在lOOrpm/min攪拌下加入鋅粉和分散劑、流平劑、消泡劑攪拌均勻后，加入顏填料高速分散5?lOmin，然后加入納米T12攪拌均勻，用溶劑調(diào)整粘度，靜置5?8min，得到富含鋅的防腐涂料；
[0041 ]步驟四，制備氣體傳感器
[0042]a)取上步得到的HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的上面，厚度為5μπι，形成敏感層A3;
[0043]b)取SnO2粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的下面，厚度為5μπι，形成敏感層B4;
[0044]c)取SnO2粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的上面，厚度為3μπι，形成敏感層B4;
[0045]d)取HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的下面，厚度為3μπι，形成敏感層A3;
[0046](e)將涂有敏感層的絕緣陶瓷在干燥箱中90°C干燥2h，將干燥后的絕緣陶瓷放入箱式爐中在590°C下燒結(jié)，敏感層A3和敏感層B4中由于碳酸鈣的分解會(huì)形成多孔結(jié)構(gòu)，然后取出待其自然冷卻；
[0047](f)取經(jīng)步驟三制得的防腐涂料，稍加攪拌后，涂覆于經(jīng)步驟e處理過(guò)的絕緣陶瓷上，置于室溫下干燥5?1min，然后再涂覆第二層和第三層，每涂覆一次，干燥5?1min，即可得到三層防腐涂層，防腐涂層總厚度為5?ΙΟμπι;
[0048](g)封裝:將加熱單元組裝入經(jīng)步驟f處理過(guò)的絕緣陶瓷的中空部分，給絕緣陶瓷的電極和加熱單元焊接引線，封裝。
[0049]實(shí)驗(yàn)測(cè)試:
[0050](I)靈敏度、響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)定性能測(cè)試:將氣體傳感器接入測(cè)試電路，并將其置于測(cè)試腔中，選擇合適的負(fù)載，將腔體密封。首先，計(jì)算得出傳感器在潔凈空氣中的電阻值，然后按照一定濃度、一定速度注入待測(cè)氣體C02，保證腔體內(nèi)壓強(qiáng)恒定，計(jì)算得出在某種濃度?)2氣體中的電阻值，得出傳感器的靈敏度;采用該方法，
[0051 ]當(dāng)絕緣陶瓷上面，敏感層A中HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為12:1，敏感層B中SnO2粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1 ；
[0052]絕緣陶瓷下面，敏感層B中SnO2粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為12:1，敏感層A中HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1，并且，絕緣陶瓷燒結(jié)時(shí)間為5h時(shí)，
[0053]計(jì)算得出傳感器的響應(yīng)時(shí)間、重復(fù)性數(shù)據(jù)。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在10ppm的⑶2環(huán)境下，本發(fā)明的氣體傳感器的最優(yōu)靈敏度為6.3，響應(yīng)時(shí)間為15s，重復(fù)200次測(cè)試，結(jié)果變化小于5%。
[0054](2)防水防腐蝕性能測(cè)試
[0055]將沒(méi)有涂刷防腐材料的傳感器與涂刷有防腐材料的傳感器分別置于水中、I%的HCl溶液和5 %的NaOH溶液中，上述浸漬時(shí)間為2d、7d、15d、20d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，沒(méi)有涂刷防腐材料層的傳感器在第7d的時(shí)候就出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象，涂刷防腐材料層在第20d時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)輕微的發(fā)白現(xiàn)象，其耐水性能明顯較高。在耐腐蝕性能方面，也表現(xiàn)出了相同的現(xiàn)象，說(shuō)明其耐酸耐堿的腐蝕性能良好。
[0056]實(shí)施例二
[0057]圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏CO2檢測(cè)的配電柜的示意圖，如圖1所示:
[0058]一種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏CO2檢測(cè)的配電柜，包括配電柜本體11，所述配電柜本體11上設(shè)置有通風(fēng)系統(tǒng)12、氣體檢測(cè)系統(tǒng)13和控制器14;所述通風(fēng)系統(tǒng)12安裝在所述配電柜本體11頂部，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)3設(shè)置在所述配電柜本體11底部。
[0059]優(yōu)選地，所述控制器14包括微處理器、觸摸顯示模塊15、急停開(kāi)關(guān)16，所述控制器14分別與所述通風(fēng)系統(tǒng)12和氣體檢測(cè)系統(tǒng)13電連接。
[0060]優(yōu)選地，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)13為CO2氣體傳感器。
[0061]優(yōu)選地，如圖2，所述CO2氣體傳感器由絕緣陶瓷1、電極2、敏感層和加熱單元組成；所述絕緣陶瓷I為沿其長(zhǎng)度方向中空的長(zhǎng)方體形狀;所述電極2為兩個(gè)環(huán)形銅電極，分別位于所述絕緣陶瓷I的長(zhǎng)度方向的兩邊，覆蓋所述絕緣陶瓷I的前側(cè)面、后側(cè)面、上面和下面，所述電極2的寬度為0.5cm;所述加熱單元位于所述絕緣陶瓷I中空內(nèi)部;所述敏感層分為敏感層A3和敏感層B4，所述敏感層A3和敏感層B4中有造孔劑碳酸鈣形成的多孔結(jié)構(gòu)，所述絕緣陶瓷的上面從內(nèi)到外依次為敏感層A3、敏感層B4，所述絕緣陶瓷的下面從外到內(nèi)依次為敏感層A3、敏感層B4;所述敏感層A3中敏感材料為HoFeO3納米粉體;所述敏感層B4敏感材料為SnO2粉體。
[0062]優(yōu)選地，如圖3，所述CO2氣體傳感器的制備包括以下步驟:
[0063]步驟一，制備絕緣陶瓷I
[0064]選取為長(zhǎng)X寬X高4為cm X 2cm X Icm的方形板狀絕緣陶瓷，絕緣陶瓷經(jīng)過(guò)丙酮、乙醇超聲清洗lOmin，烘干，然后在絕緣陶瓷的長(zhǎng)度方向兩邊蒸鍍一層Cu膜，作為電極，Cu膜的厚度為800nmo
[0065]步驟二，制備敏感材料層:
[0066]敏感層A3中主要成分為鈣鈦礦型金屬氧化物HoFeO3納米粉體，其制備過(guò)程如下:
[0067]首先稱(chēng)取25g的Ho2O3,并按照Ho2O3 = Fe(NO3)3摩爾比為1: 2的比例稱(chēng)取適量的Fe(NO3) 3.9H20，按照n(Ho3++Fe3+):n(檸檬酸)= 1:3的摩爾比稱(chēng)取合適量的檸檬酸，將Ho2O3溶于硝酸形成溶液A，將Fe(N03)9H20和檸檬酸溶于去離子水中形成溶液B，溶液A和溶液B各自超聲lOmin，然后將溶液A和溶液B混合，形成溶液C;將溶液C置于水浴禍中，在90°C條件下水浴加熱直至凝膠狀態(tài)，然后將凝膠取出，置于干燥箱中，在120°C下烘干;然后將干凝膠用研缽充分研磨，置于馬弗爐中，在350°C下加熱保溫2h，接著溫度升高到740°C，退火Sh，自然冷卻，后再次研磨，得到HoFeO3納米粉體。
[0068]敏感層B4中主要成分為SnO2粉體，其制備過(guò)程如下:
[0069]首先，稱(chēng)取適量的SnCl4.5H20，溶于去離子水中，配制成為0.2M的溶液，摻雜加入摩爾百分比為7 %的ZnS04，然后按照η (Sn4+ ):η(檸檬酸)=17:1的摩爾比加入檸檬酸，超聲處理30min，用0.2M的氨水滴定，得到Sn(OH)4沉淀，把沉淀過(guò)濾、洗滌后用0.5M的草酸回溶，得到Sn(OH)4溶膠，然后烘干濃縮熱處理后得到SnO2粉體。
[0070]步驟三，制備防腐材料
[0071]將環(huán)氧樹(shù)脂與乙酸乙酯和正丁醇等溶劑按一定比例混合加入分散容器中，在lOOrpm/min攪拌下加入鋅粉和分散劑、流平劑、消泡劑攪拌均勻后，加入顏填料高速分散5?lOmin，然后加入納米T12攪拌均勻，用溶劑調(diào)整粘度，靜置5?8min，得到富含鋅的防腐涂料；
[0072]步驟四，制備氣體傳感器
[0073]a)取上步得到的HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的上面，厚度為5μπι，形成敏感層A3;
[0074]b)取SnO2粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的下面，厚度為5μπι，形成敏感層B4;
[0075]c)取SnO2粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的上面，厚度為3μπι，形成敏感層B4;
[0076]d)取HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的下面，厚度為3μπι，形成敏感層A3;
[0077](e)將涂有敏感層的絕緣陶瓷在干燥箱中90°C干燥2h，將干燥后的絕緣陶瓷放入箱式爐中在590°C下燒結(jié)，敏感層A3和敏感層B4中由于碳酸鈣的分解會(huì)形成多孔結(jié)構(gòu)，然后取出待其自然冷卻；
[0078](f)取經(jīng)步驟三制得的防腐涂料，稍加攪拌后，涂覆于經(jīng)步驟e處理過(guò)的絕緣陶瓷上，置于室溫下干燥5?1min，然后再涂覆第二層和第三層，每涂覆一次，干燥5?1min，即可得到三層防腐涂層，防腐涂層總厚度為5?ΙΟμπι;
[0079](g)封裝:將加熱單元組裝入經(jīng)步驟f處理過(guò)的絕緣陶瓷的中空部分，給絕緣陶瓷的電極和加熱單元焊接引線，封裝。
[0080]實(shí)驗(yàn)測(cè)試:
[0081](I)靈敏度、響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)定性能測(cè)試:將氣體傳感器接入測(cè)試電路，并將其置于測(cè)試腔中，選擇合適的負(fù)載，將腔體密封。首先，計(jì)算得出傳感器在潔凈空氣中的電阻值，然后按照一定濃度、一定速度注入待測(cè)氣體co2，保證腔體內(nèi)壓強(qiáng)恒定，計(jì)算得出在某種濃度0)2氣體中的電阻值，得出傳感器的靈敏度;采用該方法，
[0082]當(dāng)絕緣陶瓷上面，敏感層A中HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為11:1，敏感層B中SnO2粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1 ；
[0083]絕緣陶瓷下面，敏感層B中SnO2粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為11:1，敏感層A中HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1，并且，絕緣陶瓷燒結(jié)時(shí)間為5h時(shí)，
[0084]計(jì)算得出傳感器的響應(yīng)時(shí)間、重復(fù)性數(shù)據(jù)。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在10ppm的⑶2環(huán)境下，本發(fā)明的氣體傳感器的最優(yōu)靈敏度為6.1，響應(yīng)時(shí)間為16s，重復(fù)200次測(cè)試，結(jié)果變化小于5%，并且結(jié)果線性度好，恢復(fù)時(shí)間短，耐溫范圍寬。
[0085](2)防水防腐蝕性能測(cè)試
[0086]將沒(méi)有涂刷防腐材料的傳感器與涂刷有防腐材料的傳感器分別置于水中、I%的HCl溶液和5 %的NaOH溶液中，上述浸漬時(shí)間為2d、7d、15d、20d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，沒(méi)有涂刷防腐材料層的傳感器在第7d的時(shí)候就出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象，涂刷防腐材料層在第20d時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)輕微的發(fā)白現(xiàn)象，其耐水性能明顯較高。在耐腐蝕性能方面，也表現(xiàn)出了相同的現(xiàn)象，說(shuō)明其耐酸耐堿的腐蝕性能良好。
[0087]實(shí)施例三
[0088]圖1是根據(jù)一不例性實(shí)施例不出的一種能夠?qū)崿F(xiàn)尚靈敏C02檢測(cè)的配電柜的不意圖，如圖1所示:
[0089]—種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏⑶2檢測(cè)的配電柜，包括配電柜本體11，所述配電柜本體11上設(shè)置有通風(fēng)系統(tǒng)12、氣體檢測(cè)系統(tǒng)13和控制器14;所述通風(fēng)系統(tǒng)12安裝在所述配電柜本體11頂部，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)3設(shè)置在所述配電柜本體11底部。
[0090]優(yōu)選地，所述控制器14包括微處理器、觸摸顯示模塊15、急停開(kāi)關(guān)16，所述控制器14分別與所述通風(fēng)系統(tǒng)12和氣體檢測(cè)系統(tǒng)13電連接。
[0091 ]優(yōu)選地，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)13為CO2氣體傳感器。
[0092]優(yōu)選地，如圖2，所述CO2氣體傳感器由絕緣陶瓷1、電極2、敏感層和加熱單元組成；所述絕緣陶瓷I為沿其長(zhǎng)度方向中空的長(zhǎng)方體形狀；所述電極2為兩個(gè)環(huán)形銅電極，分別位于所述絕緣陶瓷I的長(zhǎng)度方向的兩邊，覆蓋所述絕緣陶瓷I的前側(cè)面、后側(cè)面、上面和下面，所述電極2的寬度為0.5cm;所述加熱單元位于所述絕緣陶瓷I中空內(nèi)部;所述敏感層分為敏感層A3和敏感層B4，所述敏感層A3和敏感層B4中有造孔劑碳酸鈣形成的多孔結(jié)構(gòu)，所述絕緣陶瓷的上面從內(nèi)到外依次為敏感層A3、敏感層B4，所述絕緣陶瓷的下面從外到內(nèi)依次為敏感層A3、敏感層B4;所述敏感層A3中敏感材料為HoFeO3納米粉體;所述敏感層B4敏感材料為SnO2粉體。
[0093]優(yōu)選地，如圖3，所述CO2氣體傳感器的制備包括以下步驟:
[0094]步驟一，制備絕緣陶瓷I
[0095]選取為長(zhǎng)X寬X高4為cm X 2cm X Icm的方形板狀絕緣陶瓷，絕緣陶瓷經(jīng)過(guò)丙酮、乙醇超聲清洗lOmin，烘干，然后在絕緣陶瓷的長(zhǎng)度方向兩邊蒸鍍一層Cu膜，作為電極，Cu膜的厚度為800nmo
[0096]步驟二，制備敏感材料層:
[0097]敏感層A3中主要成分為鈣鈦礦型金屬氧化物HoFeO3納米粉體，其制備過(guò)程如下:
[0098]首先稱(chēng)取25g的Ho2O3,并按照Ho2O3 = Fe(NO3) 3摩爾比為1: 2的比例稱(chēng)取適量的Fe(NO3) 3.9H20，按照n(Ho3++Fe3+):n(檸檬酸)= 1:3的摩爾比稱(chēng)取合適量的檸檬酸，將Ho2O3溶于硝酸形成溶液A，將Fe(NO3)QH2O和檸檬酸溶于去離子水中形成溶液B，溶液A和溶液B各自超聲lOmin，然后將溶液A和溶液B混合，形成溶液C;將溶液C置于水浴禍中，在90°C條件下水浴加熱直至凝膠狀態(tài)，然后將凝膠取出，置于干燥箱中，在120°C下烘干;然后將干凝膠用研缽充分研磨，置于馬弗爐中，在350°C下加熱保溫2h，接著溫度升高到740°C，退火Sh，自然冷卻，后再次研磨，得到HoFeO3納米粉體。
[OO"]敏感層B4中主要成分為SnO2粉體，其制備過(guò)程如下:
[0100]首先，稱(chēng)取適量的SnCl4.5H20，溶于去離子水中，配制成為0.2M的溶液，摻雜加入摩爾百分比為7 %的ZnSO4，然后按照η (Sn4+ ):η(檸檬酸)=17:1的摩爾比加入檸檬酸，超聲處理30min，用0.2M的氨水滴定，得到Sn(OH)4沉淀，把沉淀過(guò)濾、洗滌后用0.5M的草酸回溶，得到Sn(OH)4溶膠，然后烘干濃縮熱處理后得到SnO2粉體。
[0101]步驟三，制備防腐材料
[0102]將環(huán)氧樹(shù)脂與乙酸乙酯和正丁醇等溶劑按一定比例混合加入分散容器中，在lOOrpm/min攪拌下加入鋅粉和分散劑、流平劑、消泡劑攪拌均勻后，加入顏填料高速分散5?lOmin，然后加入納米T12攪拌均勻，用溶劑調(diào)整粘度，靜置5?8min，得到富含鋅的防腐涂料；
[0103]步驟四，制備氣體傳感器
[0104]a)取上步得到的HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的上面，厚度為5μπι，形成敏感層A3;
[0105]b)取SnO2粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的下面，厚度為5μπι，形成敏感層B4;
[0106]c)取SnO2粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的上面，厚度為3μπι，形成敏感層B4;
[0107]d)取HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的下面，厚度為3μπι，形成敏感層A3;
[0108](e)將涂有敏感層的絕緣陶瓷在干燥箱中90 °C干燥2h，將干燥后的絕緣陶瓷放入箱式爐中在590°C下燒結(jié)，敏感層A3和敏感層B4中由于碳酸鈣的分解會(huì)形成多孔結(jié)構(gòu)，然后取出待其自然冷卻；
[0109](f)取經(jīng)步驟三制得的防腐涂料，稍加攪拌后，涂覆于經(jīng)步驟e處理過(guò)的絕緣陶瓷上，置于室溫下干燥5?1min，然后再涂覆第二層和第三層，每涂覆一次，干燥5?1min，即可得到三層防腐涂層，防腐涂層總厚度為5?ΙΟμπι;
[0110](g)封裝:將加熱單元組裝入經(jīng)步驟f處理過(guò)的絕緣陶瓷的中空部分，給絕緣陶瓷的電極和加熱單元焊接引線，封裝。
[0111]實(shí)驗(yàn)測(cè)試:
[0112](I)靈敏度、響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)定性能測(cè)試:將氣體傳感器接入測(cè)試電路，并將其置于測(cè)試腔中，選擇合適的負(fù)載，將腔體密封。首先，計(jì)算得出傳感器在潔凈空氣中的電阻值，然后按照一定濃度、一定速度注入待測(cè)氣體C02，保證腔體內(nèi)壓強(qiáng)恒定，計(jì)算得出在某種濃度?)2氣體中的電阻值，得出傳感器的靈敏度;采用該方法，
[0113]當(dāng)絕緣陶瓷上面，敏感層A中HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為10:1，敏感層B中SnO2粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1 ；
[0114]絕緣陶瓷下面，敏感層B中SnO2粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為10:1，敏感層A中HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1，并且，絕緣陶瓷燒結(jié)時(shí)間為5h時(shí)，
[0115]計(jì)算得出傳感器的響應(yīng)時(shí)間、重復(fù)性數(shù)據(jù)。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在10ppm的⑶2環(huán)境下，本發(fā)明的氣體傳感器的最優(yōu)靈敏度為6.1，響應(yīng)時(shí)間為15s，重復(fù)200次測(cè)試，結(jié)果變化小于5%，并且結(jié)果線性度好，恢復(fù)時(shí)間短，耐溫范圍寬。
[0116](2)防水防腐蝕性能測(cè)試
[0117]將沒(méi)有涂刷防腐材料的傳感器與涂刷有防腐材料的傳感器分別置于水中、I%的HCl溶液和5 %的NaOH溶液中，上述浸漬時(shí)間為2d、7d、15d、20d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，沒(méi)有涂刷防腐材料層的傳感器在第7d的時(shí)候就出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象，涂刷防腐材料層在第20d時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)輕微的發(fā)白現(xiàn)象，其耐水性能明顯較高。在耐腐蝕性能方面，也表現(xiàn)出了相同的現(xiàn)象，說(shuō)明其耐酸耐堿的腐蝕性能良好。
[0118]實(shí)施例四
[0119]圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏C02檢測(cè)的配電柜的示意圖，如圖1所示:
[0120]一種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏⑶2檢測(cè)的配電柜，包括配電柜本體11，所述配電柜本體11上設(shè)置有通風(fēng)系統(tǒng)12、氣體檢測(cè)系統(tǒng)13和控制器14;所述通風(fēng)系統(tǒng)12安裝在所述配電柜本體11頂部，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)3設(shè)置在所述配電柜本體11底部。
[0121]優(yōu)選地，所述控制器14包括微處理器、觸摸顯示模塊15、急停開(kāi)關(guān)16，所述控制器14分別與所述通風(fēng)系統(tǒng)12和氣體檢測(cè)系統(tǒng)13電連接。
[0122 ]優(yōu)選地，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)13為CO2氣體傳感器。
[0123]優(yōu)選地，如圖2，所述CO2氣體傳感器由絕緣陶瓷1、電極2、敏感層和加熱單元組成；所述絕緣陶瓷I為沿其長(zhǎng)度方向中空的長(zhǎng)方體形狀;所述電極2為兩個(gè)環(huán)形銅電極，分別位于所述絕緣陶瓷I的長(zhǎng)度方向的兩邊，覆蓋所述絕緣陶瓷I的前側(cè)面、后側(cè)面、上面和下面，所述電極2的寬度為0.5cm;所述加熱單元位于所述絕緣陶瓷I中空內(nèi)部;所述敏感層分為敏感層A3和敏感層B4，所述敏感層A3和敏感層B4中有造孔劑碳酸鈣形成的多孔結(jié)構(gòu)，所述絕緣陶瓷的上面從內(nèi)到外依次為敏感層A3、敏感層B4，所述絕緣陶瓷的下面從外到內(nèi)依次為敏感層A3、敏感層B4;所述敏感層A3中敏感材料為HoFeO3納米粉體;所述敏感層B4敏感材料為SnO2粉體。
[0124]優(yōu)選地，如圖3，所述CO2氣體傳感器的制備包括以下步驟:
[0125]步驟一，制備絕緣陶瓷I
[0126]選取為長(zhǎng)X寬X高4為cm X 2cm X Icm的方形板狀絕緣陶瓷，絕緣陶瓷經(jīng)過(guò)丙酮、乙醇超聲清洗lOmin，烘干，然后在絕緣陶瓷的長(zhǎng)度方向兩邊蒸鍍一層Cu膜，作為電極，Cu膜的厚度為800nmo
[0127]步驟二，制備敏感材料層:
[0128]敏感層A3中主要成分為鈣鈦礦型金屬氧化物HoFeO3納米粉體，其制備過(guò)程如下:
[0129]首先稱(chēng)取25g的Ho2O3,并按照Ho2O3 = Fe(NO3)3摩爾比為1: 2的比例稱(chēng)取適量的Fe(NO3) 3.9H20，按照n(Ho3++Fe3+):n(檸檬酸)= 1:3的摩爾比稱(chēng)取合適量的檸檬酸，將Ho2O3溶于硝酸形成溶液A，將Fe(N039H20和檸檬酸溶于去離子水中形成溶液B，溶液A和溶液B各自超聲1min，然后將溶液A和溶液B混合，形成溶液C;將溶液C置于水浴禍中，在90°C條件下水浴加熱直至凝膠狀態(tài)，然后將凝膠取出，置于干燥箱中，在120°C下烘干;然后將干凝膠用研缽充分研磨，置于馬弗爐中，在3500C下加熱保溫2h，接著溫度升高到7400C，退火8h，自然冷卻，后再次研磨，得到HoFeO3納米粉體。
[0130]敏感層B4中主要成分為SnO2粉體，其制備過(guò)程如下:
[0131]首先，稱(chēng)取適量的SnCl4.5H20，溶于去離子水中，配制成為0.2M的溶液，摻雜加入摩爾百分比為7 %的ZnSO4，然后按照η (Sn4+ ):η(檸檬酸)=17:1的摩爾比加入檸檬酸，超聲處理30min，用0.2M的氨水滴定，得到Sn(OH)4沉淀，把沉淀過(guò)濾、洗滌后用0.5M的草酸回溶，得到Sn(OH) 4溶膠，然后烘干濃縮熱處理后得到SnO2粉體。
[0132]步驟三，制備防腐材料
[0133]將環(huán)氧樹(shù)脂與乙酸乙酯和正丁醇等溶劑按一定比例混合加入分散容器中，在lOOrpm/min攪拌下加入鋅粉和分散劑、流平劑、消泡劑攪拌均勻后，加入顏填料高速分散5?lOmin，然后加入納米T12攪拌均勻，用溶劑調(diào)整粘度，靜置5?8min，得到富含鋅的防腐涂料；
[0134]步驟四，制備氣體傳感器
[0135]a)取上步得到的HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的上面，厚度為5μπι，形成敏感層A3;
[0136]b)取SnO2粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的下面，厚度為5μπι，形成敏感層B4;
[0137]c)取SnO2粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的上面，厚度為3μπι，形成敏感層B4;
[0138]d)取HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的下面，厚度為3μπι，形成敏感層A3;
[0139](e)將涂有敏感層的絕緣陶瓷在干燥箱中90 °C干燥2h，將干燥后的絕緣陶瓷放入箱式爐中在590°C下燒結(jié)，敏感層A3和敏感層B4中由于碳酸鈣的分解會(huì)形成多孔結(jié)構(gòu)，然后取出待其自然冷卻；
[0140](f)取經(jīng)步驟三制得的防腐涂料，稍加攪拌后，涂覆于經(jīng)步驟e處理過(guò)的絕緣陶瓷上，置于室溫下干燥5?1min，然后再涂覆第二層和第三層，每涂覆一次，干燥5?1min，即可得到三層防腐涂層，防腐涂層總厚度為5?ΙΟμπι;
[0141](g)封裝:將加熱單元組裝入經(jīng)步驟f處理過(guò)的絕緣陶瓷的中空部分，給絕緣陶瓷的電極和加熱單元焊接引線，封裝。
[0142]實(shí)驗(yàn)測(cè)試:
[0143](I)靈敏度、響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)定性能測(cè)試:將氣體傳感器接入測(cè)試電路，并將其置于測(cè)試腔中，選擇合適的負(fù)載，將腔體密封。首先，計(jì)算得出傳感器在潔凈空氣中的電阻值，然后按照一定濃度、一定速度注入待測(cè)氣體C02，保證腔體內(nèi)壓強(qiáng)恒定，計(jì)算得出在某種濃度?)2氣體中的電阻值，得出傳感器的靈敏度;采用該方法，
[0144]當(dāng)絕緣陶瓷上面，敏感層A中HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1，敏感層B中SnO2粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1 ；
[0145]絕緣陶瓷下面，敏感層B中SnO2粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1，敏感層A中HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1，并且，絕緣陶瓷燒結(jié)時(shí)間為5h時(shí)，
[0146]計(jì)算得出傳感器的響應(yīng)時(shí)間、重復(fù)性數(shù)據(jù)。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在10ppm的⑶2環(huán)境下，本發(fā)明的氣體傳感器的最優(yōu)靈敏度為6.1，響應(yīng)時(shí)間為17s，重復(fù)200次測(cè)試，結(jié)果變化小于5%，并且結(jié)果線性度好，恢復(fù)時(shí)間短，耐溫范圍寬。
[0147](2)防水防腐蝕性能測(cè)試
[0148]將沒(méi)有涂刷防腐材料的傳感器與涂刷有防腐材料的傳感器分別置于水中、I%的HCl溶液和5 %的NaOH溶液中，上述浸漬時(shí)間為2d、7d、15d、20d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，沒(méi)有涂刷防腐材料層的傳感器在第7d的時(shí)候就出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象，涂刷防腐材料層在第20d時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)輕微的發(fā)白現(xiàn)象，其耐水性能明顯較高。在耐腐蝕性能方面，也表現(xiàn)出了相同的現(xiàn)象，說(shuō)明其耐酸耐堿的腐蝕性能良好。
[0149]實(shí)施例五
[Ο?δΟ]圖1是根據(jù)一不例性實(shí)施例不出的一種能夠?qū)崿F(xiàn)尚靈敏C02檢測(cè)的配電柜的不意圖，如圖1所示:
[0151]—種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏CO2檢測(cè)的配電柜，包括配電柜本體11，所述配電柜本體11上設(shè)置有通風(fēng)系統(tǒng)12、氣體檢測(cè)系統(tǒng)13和控制器14;所述通風(fēng)系統(tǒng)12安裝在所述配電柜本體11頂部，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)3設(shè)置在所述配電柜本體11底部。
[0152]優(yōu)選地，所述控制器14包括微處理器、觸摸顯示模塊15、急停開(kāi)關(guān)16，所述控制器14分別與所述通風(fēng)系統(tǒng)12和氣體檢測(cè)系統(tǒng)13電連接。
[0153]優(yōu)選地，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)13為CO2氣體傳感器。
[0154]優(yōu)選地，如圖2，所述CO2氣體傳感器由絕緣陶瓷1、電極2、敏感層和加熱單元組成；所述絕緣陶瓷I為沿其長(zhǎng)度方向中空的長(zhǎng)方體形狀;所述電極2為兩個(gè)環(huán)形銅電極，分別位于所述絕緣陶瓷I的長(zhǎng)度方向的兩邊，覆蓋所述絕緣陶瓷I的前側(cè)面、后側(cè)面、上面和下面，所述電極2的寬度為0.5cm;所述加熱單元位于所述絕緣陶瓷I中空內(nèi)部;所述敏感層分為敏感層A3和敏感層B4，所述敏感層A3和敏感層B4中有造孔劑碳酸鈣形成的多孔結(jié)構(gòu)，所述絕緣陶瓷的上面從內(nèi)到外依次為敏感層A3、敏感層B4，所述絕緣陶瓷的下面從外到內(nèi)依次為敏感層A3、敏感層B4;所述敏感層A3中敏感材料為HoFeO3納米粉體;所述敏感層B4敏感材料為Sn02粉體。
[0155]優(yōu)選地，如圖3，所述CO2氣體傳感器的制備包括以下步驟:
[0156]步驟一，制備絕緣陶瓷I
[0157]選取為長(zhǎng)X寬X高4為cm X 2cm X Icm的方形板狀絕緣陶瓷，絕緣陶瓷經(jīng)過(guò)丙酮、乙醇超聲清洗lOmin，烘干，然后在絕緣陶瓷的長(zhǎng)度方向兩邊蒸鍍一層Cu膜，作為電極，Cu膜的厚度為800nmo
[0158]步驟二，制備敏感材料層:
[0159]敏感層A3中主要成分為鈣鈦礦型金屬氧化物HoFeO3納米粉體，其制備過(guò)程如下:
[0160]首先稱(chēng)取258的!10203，并按照!10203:?6(^)3)3摩爾比為1:2的比例稱(chēng)取適量的卩6(NO3) 3.9H20，按照n(Ho3++Fe3+):n(檸檬酸)= 1:3的摩爾比稱(chēng)取合適量的檸檬酸，將Ho2O3溶于硝酸形成溶液A，將Fe(NO3)QH2O和檸檬酸溶于去離子水中形成溶液B，溶液A和溶液B各自超聲lOmin，然后將溶液A和溶液B混合，形成溶液C;將溶液C置于水浴禍中，在90°C條件下水浴加熱直至凝膠狀態(tài)，然后將凝膠取出，置于干燥箱中，在120°C下烘干;然后將干凝膠用研缽充分研磨，置于馬弗爐中，在350°C下加熱保溫2h，接著溫度升高到740°C，退火Sh，自然冷卻，后再次研磨，得到HoFeO3納米粉體。
[0161]敏感層B4中主要成分為SnO2粉體，其制備過(guò)程如下:
[0162]首先，稱(chēng)取適量的SnCl4.5H20，溶于去離子水中，配制成為0.2M的溶液，摻雜加入摩爾百分比為7 %的ZnSO4，然后按照η (Sn4+ ):η(檸檬酸)=17:1的摩爾比加入檸檬酸，超聲處理30min，用0.2M的氨水滴定，得到Sn(OH)4沉淀，把沉淀過(guò)濾、洗滌后用0.5M的草酸回溶，得到Sn(OH) 4溶膠，然后烘干濃縮熱處理后得到SnO2粉體。
[0163]步驟三，制備防腐材料
[0164]將環(huán)氧樹(shù)脂與乙酸乙酯和正丁醇等溶劑按一定比例混合加入分散容器中，在lOOrpm/min攪拌下加入鋅粉和分散劑、流平劑、消泡劑攪拌均勻后，加入顏填料高速分散5?lOmin，然后加入納米T12攪拌均勻，用溶劑調(diào)整粘度，靜置5?8min，得到富含鋅的防腐涂料；
[0165]步驟四，制備氣體傳感器
[0166]a)取上步得到的HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的上面，厚度為5μπι，形成敏感層A3;
[0167]b)取SnO2粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的下面，厚度為5μπι，形成敏感層B4;
[0168]c)取SnO2粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的上面，厚度為3μπι，形成敏感層B4;
[0169]d)取HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末在研缽中混合，加入少量去離子水研磨2h，將研磨好的糊狀物均勻涂在步驟一中絕緣陶瓷的下面，厚度為3μπι，形成敏感層A3;
[0170](e)將涂有敏感層的絕緣陶瓷在干燥箱中90 °C干燥2h，將干燥后的絕緣陶瓷放入箱式爐中在590°C下燒結(jié)，敏感層A3和敏感層B4中由于碳酸鈣的分解會(huì)形成多孔結(jié)構(gòu)，然后取出待其自然冷卻；
[0171](f)取經(jīng)步驟三制得的防腐涂料，稍加攪拌后，涂覆于經(jīng)步驟e處理過(guò)的絕緣陶瓷上，置于室溫下干燥5?1min，然后再涂覆第二層和第三層，每涂覆一次，干燥5?1min，即可得到三層防腐涂層，防腐涂層總厚度為5?ΙΟμπι;
[0172](g)封裝:將加熱單元組裝入經(jīng)步驟f處理過(guò)的絕緣陶瓷的中空部分，給絕緣陶瓷的電極和加熱單元焊接引線，封裝。
[0173]實(shí)驗(yàn)測(cè)試:
[0174](I)靈敏度、響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)定性能測(cè)試:將氣體傳感器接入測(cè)試電路，并將其置于測(cè)試腔中，選擇合適的負(fù)載，將腔體密封。首先，計(jì)算得出傳感器在潔凈空氣中的電阻值，然后按照一定濃度、一定速度注入待測(cè)氣體C02，保證腔體內(nèi)壓強(qiáng)恒定，計(jì)算得出在某種濃度?)2氣體中的電阻值，得出傳感器的靈敏度;采用該方法，
[0175]當(dāng)絕緣陶瓷上面，敏感層A中HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為8:1，敏感層B中SnO2粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1 ；
[0176]絕緣陶瓷下面，敏感層B中SnO2粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為8:1，敏感層A中HoFeO3納米粉體和碳酸鈣粉末摩爾比為9:1，并且，絕緣陶瓷燒結(jié)時(shí)間為5h時(shí)，
[0177]計(jì)算得出傳感器的響應(yīng)時(shí)間、重復(fù)性數(shù)據(jù)。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在10ppm的⑶2環(huán)境下，本發(fā)明的氣體傳感器的最優(yōu)靈敏度為5.2，響應(yīng)時(shí)間為27s，重復(fù)200次測(cè)試，結(jié)果變化小于9%，并且結(jié)果線性度好，恢復(fù)時(shí)間短，耐溫范圍寬。
[0178](2)防水防腐蝕性能測(cè)試
[0179]將沒(méi)有涂刷防腐材料的傳感器與涂刷有防腐材料的傳感器分別置于水中、I%的HCl溶液和5 %的NaOH溶液中，上述浸漬時(shí)間為2d、7d、15d、20d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，沒(méi)有涂刷防腐材料層的傳感器在第7d的時(shí)候就出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象，涂刷防腐材料層在第20d時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)輕微的發(fā)白現(xiàn)象，其耐水性能明顯較高。在耐腐蝕性能方面，也表現(xiàn)出了相同的現(xiàn)象，說(shuō)明其耐酸耐堿的腐蝕性能良好。
[0180]關(guān)于上述實(shí)施例中的裝置，其中各個(gè)模塊執(zhí)行操作的具體方式已經(jīng)在有關(guān)該方法的實(shí)施例中進(jìn)行了詳細(xì)描述，此處將不做詳細(xì)闡述說(shuō)明。
[0181]本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書(shū)及實(shí)踐這里公開(kāi)的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本申請(qǐng)未公開(kāi)的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由上面的權(quán)利要求指出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏CO2檢測(cè)的配電柜，其特征在于:包括配電柜本體，所述配電柜本體上設(shè)置有通風(fēng)系統(tǒng)、氣體檢測(cè)系統(tǒng)和控制器;所述通風(fēng)系統(tǒng)安裝在所述配電柜本體頂部，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在所述配電柜本體底部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電柜，其特征在于，所述控制器包括微處理器、觸摸顯示模塊、急停開(kāi)關(guān)，所述控制器分別與所述通風(fēng)系統(tǒng)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電柜，其特征在于，所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)為CO2氣體傳感器。
【文檔編號(hào)】H02B1/56GK106025829SQ201610547874
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月7日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】鐘林超