Устройство для измерения концентрации окиси углерода

Устройство для измерения концентрации окиси углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистически и

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВДЬСТВУ (»)783668 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 16 05.78 (21) 2617891/18-25 с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет

Опубликовано З01180 Бюллетень 44

Двтв опубликования описания щ1180 (51)М. Кл.з

G 01 N 27/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 54З.27 (088.8) P2) Авторы изобретения

Б.Н.Андрющенко, Q.Ã.Ðåïèí и С.Л.Орехов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЭИЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

ОКИСИ УГЛЕРОДА

Изобретение относится к области контроля загазованности воздуха окружающей среды.

Известен датчик загазованности воздуха, имеющий в качестве первично- S

ro преобразователя полупроводниковый элемен т (1» .

Адсорбция газа поверхностью полупроводника является чувствительным 1р методом анализа. При сорбции газа на поверхности твердого тела возникают различные типы взаимодействий между молекулами газа и твердым телом.Адсорбция молекул на поверхности адсор- )5 бента — катализатора является первой стадией гетерогенного каталитического процесса. При катализе адсорбцкя протекает тем быстрее, чем выше температура. Процесс адсорбции эаканчи- 2О вается тогда, когда число молекул, адсорбируищихся на данной поверхности эа определенный промежуток времени, становится равным числу молекул, десорбирующихся эа это же время с той 25 же поверхности. Наступает адсорбционное равновесие, характеризующееся определенной степенью заполнения поверхности молекулами газа. Введение примесеи в адсорбент влияет на ад- Зр сорбционную способность его поверхности, Из известных устройств для измерения концентрации окиси углерода наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее изоляционную подложку с нагревателем, нанесенный на эту подложку металоокисный слой, сопротивление которого зависит от концентрации окиси углерода, и измеритель сопротивления металлоокисного слоя (2 .

К недостаткам этого устройства относятся: низкий температурный коэффициент сопротивления (ТКС) измерителя температуры малая площадь ад> сорбирующей поверхности.(Адсорбция молекул на поверхности адсорбента катализатора происходит только по периферии слоя, основная же часть адсорбента в катализе молекул исследуемого газа не участвует. Это уменьшает чувствительность устройства); большие потери тепла, связанные с нагревом адсорбента, не участвующего в процессе катализа молекул исследуемого газа, а также нагревом измерителя температуры и изоляционных слоев, что приводит к большой инерционности устройства; устройство работает при вы783668

ФорМула изобретения

Составитель Л.Дикая

Редактор Г.Прусова Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Щомак

Заказ 8537/46 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r,Óæãîðîä, ул.Проектная,4 соких температурах 150-250ОС (Это вносит трудности в создание контактного узла измерителя температуры).

Целью изобретения является повышение надежности, экономичности, точноСти и увеличение быстродействия .-устройства.

Указаннач цель достигается тем, чтО берется металлоокисный полупрОводниковый слой, который содержит

71В ИпО и 29% СиО.

Принцип работы предлагаемого устройства основан на каталитическом окислении окиси углерода в двуокись с Выделением тепла.

Устройство показано на чертеже.

Оно состоит иэ металлоокисного слоя 1, являющегося полупроводниковым измерителем температуры.

Сопротивление этого слоя зависит от. концентрации окиси углерода. Слой содержит 71% Мп02 и 29Ъ СнО и нанесен на,.изоляционную подложку 2, которая снабжена нагревателем 3 (например, кремний с удельным сопротивлением

0,1-1,0 ом/см) с выводами 4. Измеритель сопротивления металлоокисного слоя содержит электроды с выводами 5, заделанные в этот слой.

При изменении содержания окиси углерода в атмосфере в которую помещен датчик, изменяется сопротивление слоя 1, которое измеряется и по которому судят о составе анализируемой атмосферы, Необходимый тепловой режим поддерживается нагревателем 3.

Применение металлоокисного полупроводникового слоя с содержанием

713 ИпО и 22% СиО расширяет диапазоны измеряемых концентраций (от 0 до 25 об.Ъ) и устройство с этим слоем имеет хорошую воспроизводимость измерений, что позволяет создать эа счет малого веса, габаритов и потребляемой мощности малогабаритные переносные приборы.

Устройство для измерения концентра1э ции окиси углерода, содержащее изоляционную подложку с нагревателем, нанесенный на эту подложку металлоокисный слой, сопротивление которого зависит от концентрации окиси углерода, и измеритель сопротивления металлоокисного слоя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и увеличения быстродействия, металлоокисный слой содержит 71% МпО> и 295 СиО.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции V: 2098575, кл.6 01 и 27/00, опублик. 1972.

3Q 2. Патент Японии Р 50-2",237, кл.113 j 1, опублик. 1975 (прототип)