DE2640868A1

DE2640868A1 - Verbesserungen an detektoren fuer brennbare gase

Info

Publication number: DE2640868A1
Application number: DE19762640868
Authority: DE
Inventors: Eric Jones; Rodney Philip Townsend
Original assignee: English Electric Valve Co Ltd
Current assignee: Teledyne UK Ltd
Priority date: 1976-07-06
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1978-01-12
Also published as: DE2640868B2; US4123225A; FR2357892B1; GB1549640A; FR2357892A1; DE2640868C3

Description

Verbesserungen an Detektoren für brennbare Gase

Diese Erfindung betrifft Detektoren für brennbare Gase, insbesondere solche Gasdetektoren, bei denen ein heizbarer Draht eine Änderung seines Widerstands erfährt, die durch eine Änderung seiner Temperatur verursacht ist, die wiederum aufgrund der Oxidation eines den Draht passierenden brennbaren Gases ausgelöst wird« Solche Gasdetektoren befinden sich üblicherweise in einer Brückenschaltung, wobei eine Änderung in ihrem Abgleich, wenn sich der Widerstand des Drahts ändert, zur Anzeige der Konzentration des brennbaren Gases verwendet wird.

Während es möglich ist, einen bloßen Draht zu verwenden, ist es auch üblich, einen Draht zu verwenden, der in einem Über« zug aus keramischem Material eingebettet ist, um ihm einen robusteren Aufbau zu verleihen« Es ist auch üblich, solch einen Überzug mit einem Oxidationskatalysator zu beschichten, der die Temperatur herabsetzt, bei der die Oxidation des brennbaren Gases stattfindet, um das Verdampfen des Drahts herabzusetzen oder zu verhindern und so die Neigung, daß

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sich die Charakteristik des Gasdetektors beim Gebrauch verändert, herabzusetzen.

Eine Schwierigkeit, die sich bei den oben beschriebenen Gasdetektoren herausgestellt hat, besteht darin, daß unter bestimmten Umständen sich beim Gebrauch die elektrische Charakteristik der Detektoren ändert. Diese Änderungen werden vermutlich durch nichtflüchtige Rückstände verursacht, die sich auf der Oberfläche des Gasdetektors absetzen und die dazu neigen, den Katalysator zu vergiften und/oder den normalen Gasfluß zur Detektoroberfläche zu behindern, wodurch die Empfindlichkeit der Vorrichtung herabgesetzt wird.

Im Fall der Verbrennung von Dämpfen von verbleiten Rohöldestillaten beispielsweise kann sich festes Blei auf der Oberfläche des Detektors absetzen, was den Gasfluß behindert und/oder den Katalysator vergiften kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Gasdetektor zu schaffen, bei dem die obigen Schwierigkeiten verringert sind.

Erfindungsgemäß wird ein Gasdetektor vorgeschlagen, der einen heizbaren, in einen Überzug eingebetteten Draht aufweist, und der mit einer äußeren Schicht aus porösem Material versehen ist, das dazu dient, nichtflüchtige Rückstände daran zu hindern, die katalytisch aktiven Bereiche des Detektors zu erreichen.

Die vorliegende Erfindung ist im allgemeinen auf Gasdetektoren des Typs mit eingebettetem Draht anwendbar, vorzugsweise weist der Gasdetektor jedoch auch die Merkmale der in der GB-PS 1 387 ^12 oder in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung Nr. l/5957/V (English Electric Valve Co. Ltd.) beanspruchten Erfindungen auf.

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Vorzugsweise umgibt die poröse Schicht den Überzug vollständig.

Vorzugsweise besteht die poröse Schicht aus einem Material, das dasselbe ist wie das nichtkatalytische Trägermaterial, das zur Bildung des Restes des Überzugs verwendet wird·

Vorzugsweise ist das poröse Material Aluminiumoxid· Andere Beispiele für Materialien, die zur Bildung der porösen Schicht verwendet werden können, umfassen ein Zeolit oder eine Aluminiumoxid/Zeolit Mischung.

Anhand der anliegenden Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben« Die Zeichnung zeigt eine schematische Abbildung einer Gasdetektor-Brückenschaltung einschließlich eines erfindungsgemäßen Gasdetektors.

In dieser Zeichnung ist mit 1 ein Gasdetektor bezeichnet, der aus einem heizbaren Draht 2 aus Platin, eingebettet in einen Überzug 3» besteht, der wiederum aus einer homogenen Mischung aus Aluminiumoxid und einem Oxidationskatalysator— material besteht. Xn diesem Beispiel besteht das Oxidationskatalysatormaterial aus Palladium und Platin· Xn diesem Beispiel umgibt eine Schicht 4 aus einem Oxidationskatalysatormaterial vollständig den Überzug 3· Das Oxidationskatalysatormaterial der Schicht 4 ist in diesem Beispiel ebenfalls eine Mischung aus Palladium und Platin, die durch Aufbringen relativ hoch konzentrierter Lösungen auf die Außenseite des Überzugs 3 gebildet wird. Der bis hierhin beschriebene Gasdetektor entspricht dem der Erfindung der gleichzeitig anhängigen Anmeldung Nr. l/5957/V. Erfindungsgemäß ist. nun eine Schicht 14 aus Aluminiumoxid auf der Schicht 4 vorgesehen, wobei die Schicht 4 und der darunterliegende Überzug 3 völlig von der Schicht 14 umgeben werden«

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Der Gasdetektor 1 ist in einem Zweig einer abgeglichenen Brückenschaltung angeordnet, die gleich starke Widerstände 5 und 6 und ein Vergleichselement 7 enthält. Das Vergleichselement 7 besteht aus einem Draht 8 aus Platin, eingebettet in einen Überzug 9, der aus einer homogenen Mischung aus Aluminiumoxid und einem Gift, Kaliumhydroxid, besteht, das geeignet ist, die Oxidation der brennbaren Gase zu verhindern. Über die Brücke ist ein Voltmeter 10 verbunden, das geeicht ist, um Konzentrationen brennbarer Gase anzuzeigen. Das Voltmeter 10 ist so eingerichtet, daß man es durch Einstellung des Schleifers auf einem Potentiometer 11 auf Null stellen kann. Es sind Anschlüsse 12 für die Verbindung mit einer Spannungsquelle vorgesehen, die sowohl den Heizstrom für die Drähte 2 und 8 als auch die Spannung für die Brücke liefert.

Mit Ausnahme der Art des Gasdetektors 1 ist die Anordnung an sich bekannt·

Im Betrieb werden der Gasdetektor 1 und das Vergleichselement 7 normaler Atmosphäre ausgesetzt und das Schiebepotentiometer 11 so eingestellt, daß das Voltmeter 10 auf Null steht. Der Gasdetektor 1 und das Vergleichselement 7 werden dann der Atmosphäre ausgesetzt, die überwacht werden soll. Im Fall der Verbrennung von Dämpfen von Rohöldestillaten oxidiert das Blei und hat die Eigenschaft, auf der Oberfläche der porösen Schicht 14 zu bleiben, während der Kohlenwasserstoffgehalt die Eigenschaft hat, durch die poröse Schicht 14 zur Schicht 4- zu diffundieren, um auf normalem Weg zu oxidieren. Auf der Oberfläche des Vergleichselements 7 findet keine Oxidation statt. Wie oben beschrieben, erhöht sich die Temperatur des Drahts 2 mit der Folge, daß sich sein Widerstand ändert. Die Anzeige des Voltmeters 10 liefert dann ein Maß für die Konzentration der brennbaren Gase in der Atmosphäre.

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Bei der Herstellung des Gasdetektors 1 wird zuerst der Draht 2 gewendelt und dann gereinigt. Eine Lösung von Palladiumchlorid, Platinchlorid, konzentrierter Salzsäure, destilliertem Wasser und einer Aluminiumnitratlösung wird in folgenden Mengen hergestellt:

1 Gramm Palladiumchlorid

1 Gramm Platinchlorid

12,5 ml konzentrierte Salzsäure

12,5 ml destilliertes Fässer

100 ml gesättigte Aluminiumnitratlösung bei 20 C.

Ein Überzug (Überzug 3) wird dann auf dem Platindraht 2 durch eine an sich bekannte Verdampfungstechnik aufgebaut.

Eine Lösung von Palladiumchlorid, Platinchlorid, konzentrierter Salzsäure, destilliertem Wasser und einer Aluminiumnitratlösung wird dann in folgenden Mengen hergestellt:

1 Gramm Palladiumchlorid

1 Gramm Platinchlorid

25 ml 2,5 N Salzsäure

3 ml gesättigte Aluminiumnitratlösung bei 20°C.

Unter Verwendung dieser Lösung wird dann eine Schicht (Schicht um den vorher hergestellten'Überzug gebildet und zwar wieder durch eine Verdampf ungstechnik.

Eine äußere Schicht (Schicht Ik) wird dann um die vorher gebildete Schicht (Schicht 4) gebildet, ebenfalls durch eine Verdampfungstechnik, wozu eine gesättigte Aluminiunmitratlösung verwendet wird«

Das Vergleichselement 7 wird ebenfalls durch eine Verdampfungstechnik hergestellt.

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Wie bei bekannten Gasdetektorelementen wird das Element vor der Inbetriebnahme "aktiviert", indem das Element bei erhöhter Temperatur in einer reduzierenden Atmosphäre betrieben wird.

Um wieder alle Unterschiede in den Oberflächenfarben des Detektorelements und des Vergleichselements zu kompensieren, die Unterschiede in ihrer thermischen Abstrahlung zur Folge haben, was wiederum zu einer Veränderung in dem Brückenabgleich führt, kann ein Ausgleichswiderstand (nicht abgebildet) über das Vergleichselement 7 verbunden sein.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Gasdetektor mit einem heizbaren Draht, der in einen Überzug eingebettet ist, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et, daß eine äußere Schicht 14 aus porösem Material vorhanden ist, die dazu dient, nichtflüchtige Rückstände daran zu hindern, die katalytisch aktiven Bereiche des Detektors zu erreichen.

2. Gasdetektor nach Anspruch 1, dadurch g e k β η η ζ ei c fane t, daß die poröse Schicht 14 vollständig den Überzug 3 umgibt·

3. Gasdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η nz eich net, daß die poröse Schicht 14 aus einem Material ist, das dasselbe ist wie ein nichtkatalytisches Trägermaterial, das zur Bildung des Restes des Überzugs 3 verwendet wird,

4» Gasdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß das poröse Material Aluminiumoxid ist»

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