Чувствительный элемент горючихгАзОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N25/32 

Изобретение относится к газовому анализу и может быть использовано для определения горючих газов. Известен чувствительный элемент термохимического датчика, представля ющий собой цилиндрическое тело носителя катализатора с одним или более продольными каналами, в которые вводятся платиновые спирали термометров нагревателей, заполненные скрепляющей массой из окиси алюминия 1. Наиболее близким к предлагаемому является чувствительный элемент горю чих газов, содержащий платиновую спи раль, покрытую каталитической массой и выполненной в форме полого цилиндра. Цилиндрик изУ-окиси алюминия . выполнен со следующими соотношениякш размеров: отношение длины цилиндрика к его наружному диаметру ргшно 1: (0,65-0,85), наружного диаметра к внутреннему - (2,8-3,2) :1, шага наметки спирали к диаметру наматываемой спирали - (2,5-3,5) :1 2. Существенным недостатком известны конструкций является низкая чувствительность на единицу потребляемой мощности, что не позволяет их исполь зовать для анализа микроконцентраций горючий-газов. Объясняется это тем, что известные чувствительные элементы имеют большую массу носителя изза значительной толщины стенки цилиндра (450-500 мм), что требует больших затрат энергии на его нагрев.Для повышения чувствительности таких элементов требуется увеличение их габаритов (поверхности), что приводит к дополнительным затратам энергии на компенсацию растущих тепловых потерь, и увеличению их веса. Цель изобретения - повышение чувствительности на единицу потребляемой мощности чувствительным элементом Поставленная цель достигается тем, что чувствительный элемент горючих газов, выполненный в форме полого цилиндра, образованного платиновой спиралью, покрытой катешитической массой, отношение длины элемента к его наружному .диаметру равно 2,55-2,80, а внутренний диаметр равен 0,76-0,90 внешнего. При наиболее рациональном наружном диаметре d равном 0,5-1 мм, длина чувствительного элемента t может быть определена из соотношения Я : d 2,55 - 2,80, что соответствует максимсшьной чувствительности при минимальной потребляемой мощности.

Чувствительный элемент при оптимальней толщине стенок 50-60 мкм имеет внутренний диаметр d равный 0,76-0,90 внешнего.

На чертеже изображен чувствительный элемент, разрез, I Чувствительный элемент содержит спираль 1 из платиновой проволоки, на поверхность которой методом катафореза нанесена пленка 2 J- -окиси алюминия, покрытая слоем 3 платино-палладиевого катализатора.

При включении чувствительного элемента в мостовую схему газоанализатора через нагревательную спираль 1 проходит ток, который создает на активированной поверхности 3 температуру, достаточную для окисления горючих газов (например метана).

Теплообмен от нагревательного элемента к активированному носителю осуществляется через неактивированное оксидное вещество. При появлении горючего газа в анализированной среде происходит его окисление на поверхности активированного носителя чувствительного элемента с выделением тепла, величина которого пропорциональна концентрации горючего газа.

Сравнительная оценка характеристик чувствительных элементов, изготовленных по изобретению и известному техническому решению, позволяет

сделать вывод, что чувствительность на единицу потребляемой мощности по метану в 5 раз вьяле для предлагаемых чувствительных элементов.

Использование изобретения позволит повысить стабильность работы чувствительных элементов за счет снижения рабочей температуры термосопро-. тивления, а также в значительной степени упростить технологию их изготовления.

Формула изобретения

Чувствительный элемент горючих газов, выполненный в форме полого цилиндра, образованного платиновой спиралью, покрытой каталитической массой, отличающийся тем, что, с целью .повышения чувствительности на единицу потребляемой мощности, отношение длины элемента к его наружному диаметру равно 2,55-2,80, а внутренний диаметр равен 0,76-0,90 внешнего.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 269565, кл. G 01 N 28/32, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР № 219865, кл. G 01 N 25/32, 1963 (прототип).