RU2239824C2 - Способ измерения концентрации горючих газов - Google Patents
Способ измерения концентрации горючих газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2239824C2 RU2239824C2 RU2002106963/28A RU2002106963A RU2239824C2 RU 2239824 C2 RU2239824 C2 RU 2239824C2 RU 2002106963/28 A RU2002106963/28 A RU 2002106963/28A RU 2002106963 A RU2002106963 A RU 2002106963A RU 2239824 C2 RU2239824 C2 RU 2239824C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- measuring
- combustible gas
- current
- setting
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в разных отраслях промышленности и медицины. Техническим результатом изобретения является уменьшение времени стабилизации нулевого положения схемы и повышение срока службы сенсора. Сущность: способ включает пропускание номинального значения электрического тока через сенсор, помещение сенсора в чистый воздух, настройку схемы в нулевое положение, помещение сенсора в среду с анализируемым газом и измерение процентного содержания горючего газа в этой среде. Перед настройкой через сенсор пропускают постоянно увеличивающийся электрический ток от 0 до значения, на 135% превышающего ток номинального паспортного значения, за время, позволяющее свести к минимуму время настройки прибора, после чего автоматически переходят на номинальный ток питания сенсора. 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в разных отраслях промышленности и медицины.
Для определения концентрации горючих газов в качестве сенсоров (датчиков) используют термопреобразовательные элементы (ТПЭ) - термокаталитические или полупроводниковые (Е.Ф.Карпов, Б.И.Басовский "Контроль проветривания и дегазации в угольных шахтах”, М., Недра, 1994, 18-20 с.).
Известен прибор и способ измерения концентрации горючих газов с применением ТПЭ, заключающийся в пропускании заданного тока через сенсор, помещении сенсора в атмосферу чистого воздуха, настройке прибора в “нулевое” положение, последующем помещении сенсора в анализируемую атмосферу. При этом различают два режима работы прибора:
- в непрерывном режиме (например, сигнализатор загазованности атмосферы);
- в эпизодическом режиме, т.е. использование прибора от случая к случаю.
В непрерывном режиме работы сенсор постоянно находится под установленным рабочим током, т.е. находится в нагретом до определенной температуры состоянии. Согласно существующих теорий поверхность твердого материала сенсора способна адсорбировать газы по-разному в зависимости от температуры. Нагретые поверхности десорбируют газы, которые на них адсорбировались при низких температурах. Поэтому, в нерабочем состоянии сенсор прибора, работающего в эпизодическом режиме, набирает на себя большее или меньшее количество различных газов, в т.ч. и горючих газов (А.А.Жуховицкий, Л.А.Шварцман “Физическая химия”, изд. Металлургия, М., 1968, с.294.; И.А.Кировская “Адсорбционные процессы”, изд. Иркутский университет, 1995, с.12-18).
При подаче на сенсор номинального рабочего тока и нагрева тела сенсора происходит частичная десорбция газов, а также выгорание горючих газов.
Только после этого сенсор приходит в нормальное состояние и возможна настройка прибора (на "нуль", по пределам измерения и т.п.). Однако в ряде случаев на настройку уходит много времени, что является большим недостатком.
Кроме того, прибор, работающий в эпизодическом режиме, может претерпевать многократные включения (в смену, в день), а каждое включение подвергает сенсор токовым нагрузкам, сокращающим срок службы сенсора. Это связано с тем, что электрическое сопротивление сенсора в момент включения резко меняется за короткий промежуток времени (0,1-0,3 с), т.к. электрическое сопротивление зависит от температуры сенсора: R=Rо(l+Lt), где: Rо - сопротивление сенсора при температуре 0°С; L - температурный коэффициент сопротивления (ТКС), 1/°С; t - температура рабочего тела сенсора (Е.Ф.Карпов, Б.И.Басовский "Контроль проветривания и дегазации в угольных шахтах", М., "Недра", 1994, с 50-51).
В ТПЭ обычно применяют нагреватели из платиновой проволоки и температура тела сенсора может изменяться в диапазоне от температуры окружающей среды (15-35)°С до максимальной температуры нагрева (550°С). Поэтому, как из расчета, так и из практики следует, что электрическое сопротивление в момент включения сенсора мало, а начальный импульс рабочего тока в момент включения превышает установившееся значение в 3-5 раз, что в ряде случаев ведет к сгоранию нагревательного элемента сенсора за счет возникновения термически напряженного участка в месте выхода провода нагревателя из тела ТПЭ. Например, при диаметре провода нагревателя 0,02 мм термическая напряженность за счет перепада температур в этом месте от минимальной до максимальной (от 15 до 550°С) будет характерна для участка длины провода, равного 60-65 диаметрам (1,2 мм) (Е.Ф.Карпов, Б.И.Басовский "Контроль проветривания и дегазации в угольных шахтах", М.: Недра, 1994, с.46-47).
Задачей изобретения является уменьшение времени стабилизации нулевого положения схемы и повышение срока службы сенсора.
Поставленная задача решается тем, что в способе измерения содержания горючего газа, включающем пропускание номинального значения электрического тока через сенсор, помещение сенсора в чистый воздух, настройку схемы в нулевое положение, помещение сенсора в среду с анализируемым газом и измерение процентного содержания горючего газа в этой среде при эпизодической работе прибора перед настройкой через сенсор пропускают постепенно увеличивающийся электрический ток от 0 до значения, превышающего ток номинального паспортного значения за время, позволяющее свести к минимуму настройку прибора, после чего автоматически переходят на номинальный ток питания сенсора.
Предлагаемый способ поясняется чертежом, где:
ТПЭ - термокаталитический или полупроводниковый элемент;
ИП - источник питания;
ГОНИ - генератор одиночных плавно нарастающих импульсов.
Для решения поставленной задачи авторы предлагают перед каждым измерением в приборах с эпизодическим режимом работы сенсор подвергать прогреву постепенно нарастающим током от 0 до значения, превышающего номинальное паспортное его значение. Для этого в конструкцию прибора вводят генератор одиночных плавно нарастающих импульсов (ГОНИ), что позволяет исключить броски тока через сенсор и исключить предпосылки сгорания нагревателя сенсора в момент включения прибора. Кроме того, предварительный прогрев сенсора прибора с небольшим перегревом производит очистку поврхности ТПЭ сенсора от адсорбирующихся на нем газов в нерабочие промежутки времени эксплуатации прибора и уменьшает время установления "нуля" прибора или уменьшает "сползание нуля". При этом сенсор перед каждым новым циклом измерений вначале питается от ГОНИ, а затем автоматически переводится на питание от обычного блока питания.
Пример 1. Ток через сенсор, %, от номинального:
От блока питания: через 0,1 с - 350%, через 0,6 с - 100%;
От ГОНИ: через 0,1 с - 0, через 0,6 с - 100%.
Пример 2. Измеряли время, необходимое для стабилизации нулевого положения прибора, в различных условиях эксплуатации после перерыва в работе прибора в помещении без изоляции сенсора от атмосферы помещения (в процентах изменения тока через сенсор от номинального паспортного значения.).
Результаты даны в таблице.
Claims (1)
- Способ измерения содержания горючего газа, включающий пропускание номинального значения электрического тока через сенсор, помещение сенсора в чистый воздух, настройку схемы в нулевое положение, помещение сенсора в среду с анализируемым газом и измерение содержания горючего газа в этой среде, отличающийся тем, что перед настройкой через сенсор пропускают постепенно увеличивающийся электрический ток от 0 до 135 % номинального тока, указанного в паспорте на прибор, в течение времени, позволяющего свести к минимуму время настройки прибора, после чего автоматически переходят на номинальное значение тока питания сенсора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002106963/28A RU2239824C2 (ru) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | Способ измерения концентрации горючих газов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002106963/28A RU2239824C2 (ru) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | Способ измерения концентрации горючих газов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002106963A RU2002106963A (ru) | 2003-11-27 |
RU2239824C2 true RU2239824C2 (ru) | 2004-11-10 |
Family
ID=34309794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002106963/28A RU2239824C2 (ru) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | Способ измерения концентрации горючих газов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2239824C2 (ru) |
-
2002
- 2002-03-18 RU RU2002106963/28A patent/RU2239824C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Карпов Е.Ф., Басовский Б.И. Контроль проветривания и дегазации в угольных шахтах. - М.: Недра, 1994, с.18-20. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4580405B2 (ja) | 水素ガスセンサ | |
WO2003102607A8 (en) | Combustible-gas measuring instrument | |
US9851317B2 (en) | Device for ascertaining a measure of a caloric value of a gas | |
WO2004042380A3 (en) | Gas sensor | |
RU2239824C2 (ru) | Способ измерения концентрации горючих газов | |
JP4996536B2 (ja) | 燃焼機器用ガス検出装置 | |
JP2021156883A (ja) | ガスセンサの耐久試験用システム | |
US5037761A (en) | Method of applying an automotive type oxygen sensor for use in an industrial process analyzer | |
CN208192149U (zh) | 一种低温烟 | |
KR20120085003A (ko) | 대기에서의 환원성 가스를 모니터링 할 수 있는 반도체 센서 기반 장치 | |
JPH1183790A (ja) | 内燃機関の排気ガス管における酸素センサーの電気的な加熱装置の機能性の検査のための方法 | |
JP4516309B2 (ja) | ガス測定装置 | |
Torvela et al. | Reduction of the interference caused by NO and SO2 in the CO response of Pd-catalysed SnO2 combustion gas sensors | |
KR100363576B1 (ko) | 가스감지방법및이를이용한가스감지장치 | |
KR101066956B1 (ko) | 차동식 열감지기의 점검장치 | |
CN107402230B (zh) | 一种烟草制品烟雾浓度测量装置及方法 | |
Jelicic et al. | Evaluation of mox gas sensor transient response for low-power operation | |
ES2173253T3 (es) | Motor de combustion interna.s | |
JPH1073561A (ja) | 酸素濃度測定装置 | |
CN102103117B (zh) | 用于使可加热的废气探头快速达到运行准备就绪状态的方法 | |
JPH11142356A (ja) | 半導体ガスセンサ | |
JP2004165233A (ja) | ゼーベック係数測定装置 | |
KR20040110241A (ko) | 제벡계수 및 전기전도도 측정장치 | |
JP3638047B2 (ja) | ガス検出方法及びガス検出装置 | |
JP3929846B2 (ja) | 間欠駆動型可燃性ガス検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060319 |