CN209690249U - 一种新型接触燃烧式气体传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型接触燃烧式气体传感器，包括网状外壳、气体除尘干燥装置、检测元件和补偿元件；所述气体除尘干燥装置、检测元件和补偿元件位于所述网状外壳内部；所述检测元件包括第一铂丝线圈和催化剂；所述催化剂附着于所述第一铂丝线圈上；所述补偿元件包括第二铂丝线圈；所述检测元件和补偿元件采用惠斯通电桥结构连接，惠斯通电桥输出端通过导线引出所述网状外壳。本实用新型能够提高接触燃烧式传感器的测量精度、灵敏度和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于传感器领域，具体涉及一种新型接触燃烧式气体传感器。
背景技术
随着经济的发展，人们在生产和生活中对可燃气体的使用越来越频繁，故对可燃气体泄漏进行检测是十分重要的事情，因此高性能气体传感器也成为国内外研究的重点和热点。
根据气敏特性可将气体传感器分为半导体式、固体电解质式、电化学式、接触燃烧式、光学式和热导式等类型。其中接触燃烧式传感器，由于结构简单、性能稳定且只对可燃气体发生反应对其它气体不敏感，广泛应用于生产实践过程和安全检测场所。然而，该传感器易受粉尘、水汽等的影响，特别是安装在恶劣环境下，在粉尘和水汽的干扰下，经过较长的时间，传感器会出现测量准确度下降的情况。同时由于气体检测过程中会发生物理化学反应，长时间使用，会使内部元件上的载体松动滑落，影响传感器的使用寿命。此外，传感的外部结构设置会影响内部检测元件与待测气体的接触，影响检测灵敏度。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种新型接触燃烧式气体传感器，从而提高接触燃烧式传感器的测量精度、灵敏度和使用寿命。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
一种新型接触燃烧式气体传感器，包括网状外壳、气体除尘干燥装置、检测元件和补偿元件；
所述气体除尘干燥装置、检测元件和补偿元件位于所述网状外壳内部；
所述检测元件包括第一铂丝线圈和催化剂；所述催化剂附着于所述第一铂丝线圈上；
所述补偿元件包括第二铂丝线圈；
所述检测元件和补偿元件采用惠斯通电桥结构连接，惠斯通电桥输出端通过导线引出所述网状外壳。
可选的，所述传感器还包括第一保护罩，所述第一保护罩包覆于所述检测元件外部，所述第一保护罩为网状结构。
可选的，所述传感器还包括第二保护罩，所述第二保护罩包覆于所述补偿元件外部，所述第二保护罩为网状结构。
可选的，所述除尘干燥装置包括双层防尘透气膜和填充于所述双层防尘透气膜内部的干燥剂。
可选的，所述网状外壳包括底座和铝合金金属防护网罩，所述底座和铝合金金属防护网罩通过螺栓螺母固定连接。
可选的，所述铝合金金属防护网罩为半椭球形。
可选的，所述传感器还包括承载所述催化剂的球状多孔载体，所述载体位于所述第一铂丝线圈上。
可选的，所述载体的材料为氧化铝。
可选的，所述载体的材料为氧化铝和氧化硅的混合物。
可选的，所述检测元件设置于惠斯通电桥的第一桥臂，所述补偿元件设置于第二桥臂，第三桥臂和第四桥臂设置有电阻。
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供了一种新型接触燃烧式气体传感器，该传感器采用半椭球形铝合金金属防护网罩，防止颗粒较大的物质进入，并使内部检测元件充分暴露于待测气体中，同时在金属防护网罩内侧添加双层防尘透气膜并在隔层内加入干燥剂，使传感器内部元器件免受水汽干扰，并给检测元件和补偿元件设置网状保护罩，提高元件的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例新型接触燃烧式气体传感器结构示意图；
图2为本实用新型实施例新型接触燃烧式气体传感器工作原理图；
1-网状外壳，2-双层防尘透气膜，3-干燥剂，4-检测元件，5-补偿元件。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种新型接触燃烧式气体传感器，从而提高接触燃烧式传感器的测量精度、灵敏度和使用寿命。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型实施例新型接触燃烧式气体传感器结构示意图，如图1所示，一种新型接触燃烧式气体传感器，包括网状外壳1、双层防尘透气膜2、干燥剂3、检测元件4和补偿元件5；
所述网状外壳1包括底座和半椭球形铝合金金属防护网罩，所述底座和半椭球形铝合金金属防护网罩通过螺栓螺母固定连接；
所述双层防尘透气膜2、干燥剂3、检测元件4和补偿元件5位于所述网状外壳1内部；所述干燥剂3填充于所述双层防尘透气膜2之间；
所述检测元件4包括第一铂丝线圈、载体、催化剂和网状结构的第一保护罩；其中，所述检测元件4的内芯为第一铂丝线圈，所述第一铂丝线圈由纯度99.99％的铂丝绕制而成，所述第一铂丝线圈外覆有球状多孔载体，所述载体上承载有催化剂，所述第一保护罩包覆于载体外部，位于检测元件4最外层；
所述载体为干燥烧结后的氧化铝或氧化铝和氧化硅混合物，所述催化剂多采用铂、钯等过渡金属氧化物；其中，载体的作用是保护第一铂丝线圈的稳定性，并承载催化剂，使催化剂形成高度分散的表面，提高催化剂的效用，催化剂作用是促使检测元件与可燃气体发生氧化反应。
所述补偿元件5包括第二铂丝线圈和网状结构的第二保护罩；所述第二铂丝线圈由纯度99.99％的铂丝绕制而成，所述第二保护罩包覆于所述第二铂丝线圈外部，与检测元件相比，补偿元件的物理结构及铂丝线圈的尺寸、阻值等与检测元件完全相同，补偿元件只是缺少了载体和催化剂，故可燃气体在补偿元件上不能燃烧。
相比现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
1.本实用新型采用半椭球形铝合金金属防护网罩用于保护传感器内部结构，防止颗粒较大的物质进入，并使内部的检测元件充分暴露于待测气体中，进一步提高气体检测的灵敏。
2.本实用新型采用双层防尘透气膜能有效阻止外部颗粒较大的灰尘进入传感器内部，同时干燥剂能够对待测气体中的水汽进行滤除，减小了水汽对传感器内部电路及电子元器件的影响，对气体浓度检测装置起到湿度补偿作用。
3.本实用新型采用网状保护罩罩于检测元件表表面，可以防止元件上的载体松动与滑落，可以提高元件的使用寿命。
图2为本实用新型实施例新型接触燃烧式气体传感器工作原理图；如图2所示，本实用新型采用惠斯通电桥结构，其中F1为检测元件，F2为补偿元件，R1、R2为两个固值电阻，Vi为电源电压，VO为输出电压，该电桥结构的输出端可以通过导线引出网状外壳；检测元件用于检测可燃气体的浓度，补偿元件用于补偿可燃气体接触燃烧以外的温度等其它因素所引起的测量偏差。
正常情况下，电桥是平衡的，输出电压为零。当有可燃气体存在时，可燃气体在催化剂的作用下，在检测元件上发生无焰燃烧，释放大量的热，使检测元件电阻值上升，从而电桥失去平衡，产生电压输出。输出的电压值与待测气体浓度成正比，经过单片机进行AD采样后即可获得当前待测可燃气体的浓度值。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种新型接触燃烧式气体传感器，其特征在于，包括网状外壳、气体除尘干燥装置、检测元件和补偿元件；
所述气体除尘干燥装置、检测元件和补偿元件位于所述网状外壳内部；
所述检测元件包括第一铂丝线圈和催化剂；所述催化剂附着于所述第一铂丝线圈上；
所述补偿元件包括第二铂丝线圈；
所述检测元件和补偿元件采用惠斯通电桥结构连接，惠斯通电桥输出端通过导线引出所述网状外壳。
2.根据权利要求1所述的一种新型接触燃烧式气体传感器，其特征在于，所述传感器还包括第一保护罩，所述第一保护罩包覆于所述检测元件外部，所述第一保护罩为网状结构。
3.根据权利要求1所述的一种新型接触燃烧式气体传感器，其特征在于，所述传感器还包括第二保护罩，所述第二保护罩包覆于所述补偿元件外部，所述第二保护罩为网状结构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种新型接触燃烧式气体传感器，其特征在于，所述除尘干燥装置包括双层防尘透气膜和填充于所述双层防尘透气膜内部的干燥剂。
5.根据权利要求1所述的一种新型接触燃烧式气体传感器，其特征在于，所述网状外壳包括底座和铝合金金属防护网罩，所述底座和铝合金金属防护网罩通过螺栓螺母固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种新型接触燃烧式气体传感器，其特征在于，所述铝合金金属防护网罩为半椭球形。
7.根据权利要求1所述的一种新型接触燃烧式气体传感器，其特征在于，所述传感器还包括承载所述催化剂的球状多孔载体，所述载体位于所述第一铂丝线圈上。
8.根据权利要求7所述的一种新型接触燃烧式气体传感器，其特征在于，所述载体的材料为氧化铝。
9.根据权利要求7所述的一种新型接触燃烧式气体传感器，其特征在于，所述载体的材料为氧化铝和氧化硅的混合物。
10.根据权利要求1所述的一种新型接触燃烧式气体传感器，其特征在于，所述检测元件设置于惠斯通电桥的第一桥臂，所述补偿元件设置于第二桥臂，第三桥臂和第四桥臂设置有电阻。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920509397.5U CN209690249U (zh) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | 一种新型接触燃烧式气体传感器 |
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Publications (1)
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| CN209690249U true CN209690249U (zh) | 2019-11-26 |
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ID=68607899
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| CN201920509397.5U Active CN209690249U (zh) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | 一种新型接触燃烧式气体传感器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109917069A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-06-21 | 泰州职业技术学院 | 一种新型接触燃烧式气体传感器 |
| CN114324500A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-12 | 杭州谱育科技发展有限公司 | 总烃检测装置和方法 |
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2019
- 2019-04-16 CN CN201920509397.5U patent/CN209690249U/zh active Active
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