CN2658745Y - 一种温度湿度系数小的高灵敏甲烷气体检测元件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的是一种温度湿度系数小的高灵敏甲烷气体检测元件。它是由测试元件、补偿元件和两个阻值相等的电阻组成的平衡电桥，所述的测试元件和补偿元件由铂线圈和包在铂线圈外的SnO2层组成，并且补偿元件外的SnO2层是经过硝酸镧溶液浸渍处理的SnO2层。本实用新型具有灵敏度高、检测准确，温度、湿度系数小，适用于不同的环境条件等优点。
Description
(一)、所属领域
本实用新型涉及的是一种检测元件，具体地说是一种用于检测可燃气体，特别是甲烷气体的检测元件。
(二)、背景技术
与本实用新型最接近的技术是催化燃烧式气体传感器，它是由包括测试元件、补偿元件和两个阻值相等的电阻组成的平衡电桥。其中的测试元件是由绕成螺旋状的铂丝和涂覆在铂丝外的载体组成的，其载体是Al2O3，载体中含有钯盐作为催化剂。补偿元件是由绕成螺旋状的铂丝和涂敷在铂丝外的载体组成的，其载体是Al2O3，载体中不含有催化剂。测试元件、补偿元件的铂线圈的阻值相等，涂覆的载体的大小相同。两个元件在阻值等方面都非常相似，与其他两个电阻构成测试电路。平时回路中都通过100-150mA电流，保证气体能在催化剂表面燃烧的温度。当与被测气体接触时，补偿元件由于没有催化剂，表面不发生燃烧，电阻不发生变化。而检测元件由于催化作用，气体在表面发生燃烧，燃烧热使铂丝温度升高，电阻值发生变化，桥电路失衡产生信号输出，在一定范围内信号大小与检测气体的浓度成正比。这种催化燃烧式气体传感器的灵敏度较差，只适合于检测浓度较高的气体。
(三)、发明内容
本实用新型的目的在于提供一种灵敏度高、检测准确，适用于不同的检测环境的温度湿度系数小的高灵敏甲烷气体检测元件。
本实用新型的目的是这样实现的：它是由测试元件、补偿元件和两个阻值相等的电阻组成的平衡电桥，所述的测试元件和补偿元件由铂线圈和包在铂线圈外的SnO2层组成，并且补偿元件外的SnO2层是经过硝酸镧溶液浸渍处理的SnO2层。本实用新型还可以包括这样一些结构特征：所述的包在测试元件和补偿元件的铂线圈外的SnO2层呈球形。
本实用新型的测试元件和补偿元件在铂丝外涂覆的是SnO2，它是一种半导体敏感层。当测试元件与被测气体接触时，测试元件外的SnO2的阻值随吸附甲烷气体的浓度的增加而减小，而SnO2层电导率的增加，使其导热率增加，使埋在SnO2层内的铂丝线圈的电阻降低，其电阻值减小。由于铂线圈与SnO2涂层构成的并联电阻的阻值发生变化，桥电路失衡产生信号输出，在一定范围内信号大小与甲烷气体的浓度之间的关系是非线性的。
由于SnO2材料对湿度敏感，铂丝线圈对温度敏感。环境温度、湿度的变化对检测元件的阻值影响较大。本实用新型采用与检测元件相同材料构成的补偿元件，并且对补偿元件中的SnO2用硝酸镧(La(NO3)3.6H2O)溶液浸渍处理，丧失SnO2对甲烷气体的活性，使其对甲烷气体不敏感。由于补偿元件除对甲烷气体不敏感外，在电阻等方面与检测电阻都非常相似，因此检测元件与补偿元件对环境温度、湿度的改变产生相近似的阻值变化，减小温度、湿度对电桥平衡的影响。所以本实用新型具有灵敏度高、检测准确，温度、湿度系数小，适用于不同的环境条件等优点。
(四)、附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是检测元件的结构示意图。
(五)、具体实施方案
下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：
结合图1，温度湿度系数小的高灵敏甲烷气体检测元件是由测试元件1、补偿元件2、电阻3和电阻4组成的平衡电桥。测试元件1与补偿元件2在没有可燃气体存在时的阻值相等。电阻3和电阻4的阻值相等。同时结合图2，测试元件由绕成螺旋状的铂线圈5和涂覆在铂线圈外的SnO2层6组成。补偿元件的结构与测试元件相同，补偿元件中的SnO2层是经过硝酸镧溶液浸渍处理的SnO2层。所述的铂线圈外包的SnO2层呈球形。
Claims (1)
1、一种温度湿度系数小的高灵敏甲烷气体检测元件，它是由测试元件、补偿元件和两个阻值相等的电阻组成的平衡电桥，其特征是：所述的测试元件和补偿元件由铂线圈和包在铂线圈外的SnO2层组成，并且补偿元件外的SnO2层是经过硝酸镧溶液浸渍处理的SnO2层。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101949747A (zh) * | 2010-09-03 | 2011-01-19 | 兰州交通大学 | 湿度传感元件动态响应特性标定测量系统及测量方法 |
| CN110967070A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-07 | 上海隆智智能科技有限公司 | 一种天然气汽车发动机进气侧甲烷浓度测量装置及方法 |
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2003
- 2003-10-10 CN CN 200320111417 patent/CN2658745Y/zh not_active Expired - Fee Related
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