SU1179193A1 - Method of determining gas concentration - Google Patents

Method of determining gas concentration Download PDF

Info

Publication number
SU1179193A1
SU1179193A1 SU843714768A SU3714768A SU1179193A1 SU 1179193 A1 SU1179193 A1 SU 1179193A1 SU 843714768 A SU843714768 A SU 843714768A SU 3714768 A SU3714768 A SU 3714768A SU 1179193 A1 SU1179193 A1 SU 1179193A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
resistance
heater
current
time
analyzed
Prior art date
Application number
SU843714768A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Тельман Багир Оглы Алиев
Владимир Самуилович Коломойцев
Игорь Алексеевич Мясников
Эдуард Ефимович Гутман
Original Assignee
Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации Нефтяной И Химической Промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации Нефтяной И Химической Промышленности filed Critical Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации Нефтяной И Химической Промышленности
Priority to SU843714768A priority Critical patent/SU1179193A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1179193A1 publication Critical patent/SU1179193A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ путем измерени  сопротивлени  полупроводникового чувствительного элемента, снабженного нагревателем , заключающийс  в нагревании чувствительного элемента пропусканием тока посто нной величины через нагреватель и периодической подаче сравнительной и анализируемой среды к поверхности элемента, измерении максимального изменени  его сопротивлени  при подаче анализируемой среды , по которому суд т о концентрации анализируемого газа, в периодическом изменении тока нагревател  дл  ускорени  десорбции во врем  между измерени ми максимального изменени  сопротивлени  и контроле конца десорбции по достижении исходных значений сопротивлени  элемента и тока нагревател  в сравнительной среде, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  времени анализа, исходное значение сопротивлени  чувствительного элемента получают регу€ лированием сопротивлени  элемента (Л током нагревател , которое начинают в момент достижени  максимального изменени  сопротивлени  элемента и прекращают по достижении стабильного во времени исходного значени  тока нагревател , причем подачу сравнительной среды производ т в момент достижени  максимального изменени  сопротивлени  элемента. со соMETHOD FOR DETERMINING GAS CONCENTRATION by measuring the resistance of a semiconductor sensing element equipped with a heater, comprising heating the sensitive element by passing a constant current through the heater and periodically feeding the comparative and analyzed medium to the surface of the element, measuring the maximum change in its resistance when the analyzed medium is fed. t about the concentration of the analyzed gas, in a periodic change in the current of the heater to accelerate desorption during the time between measurements of maximum resistance change and monitoring the end of desorption upon reaching the initial values of the element resistance and heater current in a comparative environment, characterized in that, in order to reduce the analysis time, the initial resistance value of the sensitive element is obtained by adjusting the element resistance (L heater current, which starts when the maximum resistance of the element is reached and stops when the time is stable heater current, and the supply of the comparative medium is made at the moment when the maximum resistance of the element is reached. with so

Description

1 1 Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении концентрации .газов с помощью полупроводниковых датчиков. Цель изобретени  - уменьшение времени а1 ализа при определении концентрации анализируемого газа. Способ определени  концентрации газов путем измерени  сопротивлени  полупроводникового чувствительного элемента, снабженного нагревателем, осуществл етс  нагреванием чувствительного элемента пропусканием тока посто нной величины через нагреватель , периодической подачей сравнительной и анализируемой среды к поверхности элемента, измерением макси мального изменени  его сопротивлени  при подаче анализируемой среды, по которому суд т о концентрации анализируемого газа| периодическим изме нением тока нагревател  дл  ускорени  десорбции во врем  между измерени ми максимального изменени  сопротивлени  и контролем конца десорбции по достижении исходных значений сопротивлени  элемента и тока нагревател  в сравнительной среде. При осуществлении способа исходное значение сопротивлени  чувствительного элемента получают регулированием сопротивлени  током нагревател , которое начинают в момент достижени  максимального изменени  сопротивлени  элемента и прекращают по достижении стабильного во времени исходного значени  тока нагревател , причем подача сравнительной среды производитс  в момент достижени  максимального изменени  сопротивлени  элемента. С увеличением тока на гревател  (или что то же самое мощности нагревател  и температуры элемента) ускор етс  десорбци  анали зируемого газа. т.е. уменьшаетс  изменение сопротивлени  чувствительного элемента, вызванное адсорбцией авто же врем  уменьшаетс  сопротивление , обусловленное примесной проводимостью , и сопротивление элемента равное исходному в случа х, когда от адсорбции анализируемого газа происходит увеличение сопротивлени  можно получить при разных значени х . 2 тока нагревател , не равных исходному . Поэтому критерием возврата соето ни  поверхности элемента к исходному будет установление стабильного во времени исходного значени  тока нагревател  (т.е. температуры элемента ) при равном исходному значении сопротивлени  элемента, т.е. полна  десорбци  анализируемого газа. Изменение тока (мощности) нагревател  и, следовательно, температуры элемента  вл етс  функцией от изменени  сопротивлени  чувствительного элемента, св занной с количеством анализируемого газа, сорбированного поверхностью элемента, и такое контролируемое регулирующее воздействие будет быстрее приводить поверхность элемента к исходному состо нию, чем при посто нных по величине воздействи х , не св занных с концентрацией анализируемого тока. Закон регулировани , т.е. зави- i симость между током нагревател  и сопротивлением чувствительного элемента, выбираетс  исход  из конкретных .свойств данного датчика и может быть, например, пропорциональньм . На фиг. 1 представлена зависимость сопротивлени  R элемента от времени t; на фиг. 2 - зависимость тока I нагревател  от времени t. Предварительно в сравнительной среде при подаче посто нного по величине тока 1,, устанавливаетс  необходима  температура и сопротивление чувствительного элемен а- и« . Затем в момент времени ti подают анализирумую среду к поверхности чувствительного элемента, измер ют максимальное сопротивление элемента , по которому суд т о концентрации анализируемого газа, а в момент времени t достижени  максимального изменени  сопротивлени  элемента К-лдц начинают регулировать сопротивление элемента током нагревател  и подают сравнительную среду. По достижении стабильного во време- . ни исходного значени  тока нагревател  (момент tj) регулирование прекращают , а затем периодически повтор ют эти операции.1 1 The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the concentration of gases with semiconductor sensors. The purpose of the invention is to reduce the time a1 alisa when determining the concentration of the analyzed gas. The method of determining the concentration of gases by measuring the resistance of a semiconductor sensing element equipped with a heater is carried out by heating the sensitive element by passing a constant current through the heater, periodically feeding the comparative and analyzed medium to the element surface, measuring the maximum change in its resistance when the analyzed medium is fed. trial on test gas concentration | periodically changing the current of the heater to accelerate desorption during the time between measurements of the maximum change in resistance and control of the end of desorption upon reaching the initial values of the resistance of the element and current of the heater in the comparative environment. When implementing the method, the initial value of the resistance of the sensitive element is obtained by adjusting the heater current resistance, which starts when the maximum resistance of the element is reached and stops when the initial value of the heater current is stable, and the reference medium is supplied at the moment the maximum resistance of the element is reached. With an increase in current to the heater (or the same heater power and element temperature), the desorption of the sample gas is accelerated. those. the change in the resistance of the sensing element decreases, caused by adsorption. At the same time, the resistance due to impurity conductivity decreases, and the resistance of the element is equal to the initial one in cases when the adsorption of the analyzed gas results in an increase in resistance at different values. 2 current heater, not equal to the original. Therefore, the criterion for the return of an element's surface to the initial one will be the establishment of a stable initial heater current value (i.e., element temperature) at a time equal to the initial element resistance value, i.e. complete desorption of the analyzed gas. The change in the current (power) of the heater and, therefore, the element temperature is a function of the change in the resistance of the sensitive element associated with the amount of gas being analyzed, which is sorbed by the element surface, and such a controlled regulating effect will quickly bring the element surface to its original state than when effects of magnitude unrelated to the concentration of the analyzed current. The law of regulation, i.e. The dependence between the current of the heater and the resistance of the sensitive element is selected on the basis of the specific properties of this sensor and can be, for example, proportional. FIG. 1 shows the dependence of the resistance R of an element on time t; in fig. 2 - dependence of the current I of the heater on time t. Previously, in a comparative environment, when a constant current 1 is applied, the temperature and resistance of the sensing element - and - are necessary. Then, at the time ti, the analyzed medium is supplied to the surface of the sensing element, the maximum resistance of the element is measured by which the concentration of the analyzed gas is judged, and at the time t of reaching the maximum change in the resistance of the element K-cylinder, the resistance of the element is adjusted by the heater current and a comparative Wednesday Upon reaching a stable in time-. Neither the initial value of the heater current (instant tj) is stopped, and then these operations are periodically repeated.

Claims (1)

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ путем измерения сопротивления полупроводникового чувствительного элемента, снабженного нагревателем, заключающийся в нагревании чувствительного элемента пропусканием тока постоянной величины через нагреватель и периодической подаче сравни'Гельной и анализируемой среды к поверхности элемента, измерении максимального изменения его сопротивления при подаче анализируемой среды, по которому судят о концентрации анализируемого газа, в периодическом изменении тока нагревателя для ускорения десорбции во время между измерениями максимального изменения сопротивления и контроле конца десорбции по достижении исходных значений сопротивления элемента и тока нагревателя в сравнительной среде, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени анализа, исходное значение сопротивления чувствительного элемента получают регулированием сопротивления элемента током нагревателя, которое начинают в момент достижения максимального изменения сопротивления элемента и прекращают по достижении стабильного во времени исходного значения тока нагревателя, причем подачу сравнительной среды производят в момент достижения максимального изменения сопротивления элемента.METHOD FOR DETERMINING GAS CONCENTRATION by measuring the resistance of a semiconductor sensitive element equipped with a heater, which consists in heating the sensitive element by passing a constant current through the heater and periodically supplying the gel and the analyzed medium to the surface of the element, measuring the maximum change in its resistance when applying the analyzed medium, according to which judge about the concentration of the analyzed gas, in a periodic change in the heater current to accelerate desor during the period between measurements of the maximum change in resistance and monitoring the end of desorption upon reaching the initial values of the resistance of the element and the heater current in a comparative medium, characterized in that, in order to reduce the analysis time, the initial value of the resistance of the sensitive element is obtained by adjusting the resistance of the element by the heater current, which begins at the time of reaching the maximum change in the resistance of the element and stop upon reaching a time-stable initial current value heater, and the flow of the comparative medium is produced at the time of reaching the maximum change in the resistance of the element. SU „1179193 ' 1179193SU „1179193 '1179193
SU843714768A 1984-03-27 1984-03-27 Method of determining gas concentration SU1179193A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843714768A SU1179193A1 (en) 1984-03-27 1984-03-27 Method of determining gas concentration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843714768A SU1179193A1 (en) 1984-03-27 1984-03-27 Method of determining gas concentration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1179193A1 true SU1179193A1 (en) 1985-09-15

Family

ID=21108975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843714768A SU1179193A1 (en) 1984-03-27 1984-03-27 Method of determining gas concentration

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1179193A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 913207, кл. G 01 N 27/02, 1981. Патент JP № 53-43320, кл. G 01 N 27/02, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4543176A (en) Oxygen concentration detector under temperature control
US4419190A (en) Method and apparatus to measure the operating temperature of solid electrolyte-type gas sensors
US3616274A (en) Method and apparatus for monitoring exhaust gas
US5291673A (en) Oxygen sensor system with signal correction
US4877329A (en) Method and apparatus for measuring the dew point of a gas
EP0822326A3 (en) Temperature control for a wide range oxygen sensor
US4818977A (en) Combustible gas detector having temperature stabilization capability
CA1106027A (en) Apparatus and method for detecting the presence of a substance on a liquid surface
US6593761B1 (en) Test handler for semiconductor device
US4992384A (en) Measuring apparatus and method of use for analyzing a gas mixture
EP0678739A1 (en) Microcalorimeter sensor for the measurement of heat content of natural gas
SU1179193A1 (en) Method of determining gas concentration
GB2091882A (en) Electrical catalytic gas detection systems
JPH02102447A (en) Air fuel ratio controller for engine
EP0500088A3 (en) Image forming apparatus
US4716760A (en) Air-fuel ratio detection system
JP2000039413A (en) Sensor-driving device and method
US4002429A (en) Method and apparatus for measuring the concentration of combustible components of a gas mixture
Cook et al. Engine dynamometer study of the transient response of ZrO2 and TiO2 exhaust gas oxygen sensors
JPH0353149A (en) Method and instrument for measuring heat conductivity
JPH0996617A (en) Calorimeter
JP2793841B2 (en) Determination method of measurement end point in moisture measurement device
SU913206A1 (en) Gas analyzer
SU1168912A1 (en) Method and apparatus for programmed control of temperature
SU788003A1 (en) Flow rate measuring method