CN111965324A - 一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，解决了甲烷气体传感器的抗硅性能较差，不能满足新国标要求标准的问题。本发明取一定量的氧化亚锡、三氧化二铝、三氧化二锑、催化剂，加入反应釜中，向反应釜中注水，对反应釜内的混合溶液进行加热、搅拌，待反应完全之后，取出混合液，放入烧结桶内加热进行烧结，取烧结后得到的晶体，经热塑成型制成符合规格的抗硅气敏检测体。采用本发明所提出的方法制成的气敏检测体材料，制成的新的甲烷气体传感器，经实验之后，证明可以满足新国标的±10％LEL3000ppm浓度的甲烷气体通气后，误差浮动±1％以内的要求。
Description
技术领域
本发明涉及传感器制造技术领域，特别是指一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法。
背景技术
甲烷气体传感器用于各种火灾预警场合，如厨房、燃气站等储存有可燃气体的地方；目前的甲烷气体传感器，多是在新房装修完成后，直接装在新房内，然而由于新房内的装修材料会散发出含硅有毒成分散发在在空气中，这些含硅的有毒成分会与甲烷气体传感器的气敏检测体发生反应，在气敏检测体的表层形成一层阻碍膜，使的气敏检测体的高度增加，并阻碍气敏检测体与甲烷发生反应，造成气敏检测体发生硅中毒，降低甲烷气体传感器的甲烷监测灵敏度，甚至使得甲烷气体传感器不能再监测到甲烷气体，若发现不及时，没有及时更换，就会造成极大的安全隐患。按照今年刚发布的甲烷气体传感器新国家标准偏差要求：±10％LEL3000ppm浓度的甲烷气体通气后，误差浮动±1％以内，方为合格产品；目前市场上的甲烷气体传感器的抗硅性能基本都达不到新国标要求，急需企业、科研机构对甲烷气体传感器进行研究，提出新的技术解决方案，以使甲烷气体传感器适应新国标的抗硅要求。
发明内容
为了解决背景技术中所存在的现有的甲烷气体传感器的抗硅性能较差，不能满足新国标要求标准的问题，本发明提出了一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法。
本发明的技术方案是：一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，取一定量的氧化亚锡、三氧化二铝、三氧化二锑、催化剂，加入反应釜中，向反应釜中注水，对反应釜内的混合溶液进行加热、搅拌，待反应完全之后，取出混合液，放入烧结桶内加热进行烧结，取烧结后得到的晶体，经热塑成型制成符合规格的抗硅气敏检测体。
进一步，所述氧化亚锡的质量比为1％～6％。
进一步，三氧化二铝的质量比为0.2％～1％。
进一步，三氧化二锑的质量比为0.1％～0.5％。
进一步，所述催化剂包括硝酸钯和正硅酸乙酯，硝酸钯的质量比为0.1％～2％，正硅酸乙酯的质量比为0.1％～0.4％。
进一步，反应釜内的混合溶液的加热温度为100～150摄氏度。
进一步，在加热温度为100～150摄氏度条件下，反应釜内的混合溶液反应时长为2～3小时。
进一步，所述烧结温度为650摄氏度。
进一步，在烧结温度为650摄氏度条件下，烧结时长为1小时。
本发明的优点：采用本发明所提出的方法制成的气敏检测体材料，制成的新的甲烷气体传感器，在实验室内对新制成的甲烷气体传感器，通17ppm浓度的含硅气体40min之后，再进行通3000PPM浓度甲烷气体，经实验检测之后，采用新的气敏检测体材料制成的甲烷气体传感器，其抗硅新能完全符合新国标的±10％LEL以内的标准偏差要求，解决了甲烷气体传感器的抗硅性能要求，使得新的甲烷气体传感器在装在新装修的房屋内之后，不会再因与含硅气体反应而导致甲烷气体传感器失灵，产生安全隐患的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的第一组配比及传感器的测试数据表；
图2为本发明的第二组配比及传感器的测试数据表；
图3为本发明的第三组配比及传感器的测试数据表；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，如图1所示，取1g的氧化亚锡、0.2g的三氧化二铝、0.1g的三氧化二锑，1ml的硝酸钯溶液和0.5ml的正硅酸乙酯溶液组成的催化剂，其中硝酸钯溶液(硝酸钯和水的混合溶液)浓度为9％，正硅酸乙酯溶液(正硅酸乙酯和水的混合溶液)的浓度为22％，纯的硝酸钯的密度为1.118g/ml，纯的正硅酸乙酯密度为0.9346g/ml，加入反应釜中，向反应釜中注入97.83ml的水，对反应釜内的混合溶液进行加热、搅拌，其中反应釜内的混合溶液的加热温度为150摄氏度，待反应2小时之后，取出混合液，放入烧结桶内加热至650摄氏度进行烧结一小时，取烧结后得到的晶体，经热塑成型制成符合规格的抗硅气敏检测体。
采用本发明提出的抗硅气敏检测体制的抗硅甲烷气体传感器的检测：取十个采用上述方法制成的抗硅气敏检测体，装配入甲烷气体传感器，把十个甲烷气体传感器测试初始电压值V0，把十个甲烷气体传感器放入通风实验设备内，通通入3000ppm浓度的甲烷气体一小时后，记录反应后的甲烷反应后电压值VS；然后取出这十个甲烷气体传感器，放入新的通风实验设备内，向通风实验设备通入17ppm浓度的含硅气体40min之后，取出十个甲烷气体传感器，进行抗硅后的初始电压值V0检测，记录数据；然后取出十个甲烷气体传感器，重新把它们放入通甲烷气体的通风实验设备内，重新通入3000ppm浓度的甲烷气体一小时后，记录抗硅之后的甲烷气体传感器的甲烷反应后电压值VS；
汇总实验前和实验后的十个甲烷气体传感器的电压变化，如图1中的表格所示，以第一组数据示例，零点偏差(V)的初始V0-冲击后V0数值，偏差±0％LEL、偏差±1％LEL、偏差±2％LEL、偏差±3％LEL、偏差±4％LEL、偏差±5％LEL条件下的3000CH4偏差(V)初始Vs-冲击后Vs数值，均处于±1％数值之内，说明甲烷气体传感器的抗硅性能达到了要求。
说明：±1％LEL表示通入的甲烷气体的浓度上下浮动500ppm。
实施例2：一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，如图2所示，各种材料质量比为：氧化亚锡3g，三氧化二铝0.5g，三氧化二锑0.25g，硝酸钯溶液1ml，正硅酸乙酯溶液1ml，其中硝酸钯溶液(硝酸钯和水的混合溶液)浓度为9％，正硅酸乙酯溶液(正硅酸乙酯和水的混合溶液)的浓度为22％，纯的硝酸钯的密度为1.118g/ml，纯的正硅酸乙酯密度为0.9346g/ml，加入反应釜中，向反应釜中注入97.83ml的水，对反应釜内的混合溶液进行加热、搅拌，其中反应釜内的混合溶液的加热温度为130摄氏度，待反应2.5小时之后，取出混合液，放入烧结桶内加热至650摄氏度进行烧结一小时，取烧结后得到的晶体，经热塑成型制成符合规格的抗硅气敏检测体。
其中，制成的新的抗硅甲烷气体传感器检测方法以及数据分析流程均与实施例1相同。
实施例3：一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，如图3所示，各种材料质量比为：氧化亚锡6g，三氧化二铝1g，三氧化二锑0.5g，硝酸钯溶液1ml，正硅酸乙酯溶液2ml，其中硝酸钯溶液(硝酸钯和水的混合溶液)浓度为9％，正硅酸乙酯溶液(正硅酸乙酯和水的混合溶液)的浓度为22％，纯的硝酸钯的密度为1.118g/ml，纯的正硅酸乙酯密度为0.9346g/ml，加入反应釜中，向反应釜中注入97.83ml的水，对反应釜内的混合溶液进行加热、搅拌，其中反应釜内的混合溶液的加热温度为100摄氏度，待反应3小时之后，取出混合液，放入烧结桶内加热至650摄氏度进行烧结一小时，取烧结后得到的晶体，经热塑成型制成符合规格的抗硅气敏检测体。
其中，制成的新的抗硅甲烷气体传感器的检测方法以及数据分析流程均与实施例1相同。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不受上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，其特征在于：取一定量的氧化亚锡、三氧化二铝、三氧化二锑、催化剂，加入反应釜中，向反应釜中注水，对反应釜内的混合溶液进行加热、搅拌，待反应完全之后，取出混合液，放入烧结桶内加热进行烧结，取烧结后得到的晶体，经热塑成型、裁剪制成符合规格的抗硅气敏检测体。
2.如权利要求1所述的一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，其特征在于：所述氧化亚锡的质量比为1％～6％。
3.如权利要求1所述的一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，其特征在于：三氧化二铝的质量比为0.2％～1％。
4.如权利要求1所述的一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，其特征在于：三氧化二锑的质量比为0.1％～0.5％。
5.如权利要求1所述的一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，其特征在于：所述催化剂包括硝酸钯和正硅酸乙酯，硝酸钯的质量比为0.1％～2％，正硅酸乙酯的质量比为0.1％～0.4％。
6.如权利要求1所述的一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，其特征在于：反应釜内的混合溶液的加热温度为100～150摄氏度。
7.如权利要求6所述的一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，其特征在于：在加热温度为100～150摄氏度条件下，反应釜内的混合溶液反应时长为2～3小时。
8.如权利要求1所述的一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，其特征在于：所述烧结温度为650摄氏度。
9.如权利要求8所述的一种甲烷气体传感器的抗硅气敏检测体制备方法，其特征在于：在烧结温度为650摄氏度条件下，烧结时长为1小时。
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