Датчик для определения концентрации паров ацетона Советский патент 1990 года по МПК G01N27/02 

(Л С.

Изобретение относится к области газового анализа. Цель изобретения - повышение чувствительности датчика. Для этого в датчике для определения концентрации паров ацетона, содержащем чувствительный элемент, проводимость которого изменяется в зависимости от концентрации паров ацетона в среде, и электроды, установленные на его поверхности, согласно изобретению, чувствительный элемент представляет собой спрессованный из порошка соединения BIFEO₃ керамический диск.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании приборов газового анализа, в частности, полупроводниковых датчиков для определения концентрации паров ацетона.

Целью изобретения является повышение чувствительности датчика к парам ацетона.

На фиг. 1 приведена экспериментально полученная заивисимость чувствительности датчика (Р,,/ВВ), где R,, R& - сопротивление датчика в смеси паров ацетона и воздуха и в чистом воздухе соответственно) от температуры при концентрации паров ацетона в воздухе 0,1 об.%, на фиг. 2- экспериментально полученная зависимость чувствительности датчика от

концентрации паров ацетона в воздухе при рабочей температуре 340 С.

Принцип работы датчика основан на явлении изменения проводимости (сопротивления) чувствительного элемента из соединения BiFe05 при обратимой хемосорбции паров ацетона на его поверхности. Датчик нагревают до рабочей температуры и помещают в среду, содержащую пары ацетона. Измеряют изменение тока между электродами, который характеризует изменение проводимости чувствительности элемента в результате воздействия на него паров ацетона.

При конкретном выполнении датчик представляет собой спрессованный из порошка соединения BiFe03 керамический диск диамтером 5 мм и толщиной

сд

0

со

0 00 СО

31

0,5 мм с нанесенными на его основаниях электродами из серебросодержащей пасты. Порошок изготавливают измельчением в агатовой мельнице до дисперсности 5-10 мкм шихты соединения

синтезиBiFeO. Соединение BiFe03 ровались обычным печным способом при 770 С в течение 7 ч. В качестве исходных компонентов при синтезе ИСПОЛ зевались оксиды Biz03, Fez03. Обжиг спрессованных дисков проводится в воздухе при 720°С в течение 1,5 ч. После этого поверхности дисков шлифуют и наносят электроды вжиганием серебросодержащей пасты.

Датчик обладает максимальной чувствительностью к парам ацетона при ЗАО°С (фиг.1). При концентрации паро ацетона в воздухе 0,3 об.% сопротив- ление датчика изменяется в 20 раз (фиг.2). При той же концентрации

/А п

в

250

т

паров ацетона изменение проводимости чувствительного элемента известного датчика составляет 1,5-2 раза.

Таким образом,чувствительность предлагаемого датчика к парам ацетона более чем на порядок превышает чувствительность известного датчика.

Формула изобретения

Датчик для определения концентрации паров ацетона, содержащий чувствительный элемент, проводимость которого изменяется в зависимости от концентрации паров ацетона в среде, и электроды, установленные на его поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности датчика к парам ацетона, чувствительный элемент выполнен из соединения BiFe03.

35U

WO

ь$о 1°с

Фиг.1

О

W0,60,в 1,0

концентрация паров ацетона,% Фиг.2