NC-170S催化燃烧传感器失效分析

催化燃烧传感器用于可燃气体分析,广泛应用于国民经济各领域。针对Nemoto公司生产的NC-170S催化燃烧传感器的情况进行了失效分析,包括寿命数据分析、外观检查、X-Ray分析、SEM/EDS分析等。结果表明:传感器的主要失效模式为铂丝应力断裂、催化剂硅中毒、电极硫化物腐蚀。针对这些失效模式提出了相应的改进措施,主要对生产加工工艺和软硬件设计进行了改进,并通过1年的质量跟踪证实改进措施有效,降低了产品故障率,提升了产品可靠性。

浅谈热催化燃烧式甲烷传感器检测瓦斯的适用性

介绍了甲烷传感器的结构及原理、技术性能及影响其性能的因素,探讨了使用载体催化元件的适应性问题。

有毒有害气体检测设备传感器技术

检测有毒有害气体已经成为各行各业保护工作人员生命和健康、保护国家和个人财产不受损害、保护生产和生活环境不受污染的有力手段,并成为石油化工、煤矿生产、市政设施、环境保护等方面的一项日常工作。对应各种有毒有害气体主要的危害性质和特殊的物理、化学性质,我们针对性的选择不同原理的传感器技术已实现对它们检测的同时,还需要兼顾到各种各样的因素,如成本、精度要求等。目前在实际中广泛用的现场气体检测技术大都使用催化燃烧式、电化学、半导体、光离子化等小巧实用的气体传感器。本文将对各种传感器技术作出分析说明。

全固态气体传感器的研究进展

本文介绍全固态气体传感器的研究进展,包括半导体氧化物传感器,固体电解质传感器、催化燃烧式传感器以及基于其他原理的气体传感器。

低功耗甲烷传感器研究进展

针对分布式无线甲烷传感器需功耗低、微型化、响应时间短、可靠性高、安全性好的要求,介绍了基于微机械电子系统技术和纳米材料的低功耗催化燃烧式、热导式、电导式甲烷传感器的工作原理和研究进展,分析了它们的优缺点,展望了低功耗甲烷传感器的发展方向和前景。①低功耗催化燃烧式甲烷传感器可测量低浓度甲烷,然而易中毒,稳定性不高,由于工作温度较高,低功耗催化燃烧式甲烷传感器的功耗一般较高,通过采用脉冲方式运行,传感器平均功耗可降低至2 mW以下;然而其稳定性不高,未来的研究方向是改进封装工艺或者催化材料,以增强其抗毒化的能力,同时需结合人工智能和机器学习等先进算法研究免人工校准的低功耗催化燃烧式甲烷传感器。②低功耗热导式甲烷传感器具有全量程测量甲烷的能力,可同时测量低浓度和高浓度甲烷,在矿井中可以稳定运行,且对煤矿井下环境的适应力强,具有分布式无线甲烷传感器应用前景;未来的发展方向是改进电路模组,实现睡眠-唤醒运行模式,同时研究传感器元件和外围电路的集成技术,以实现片上集成式热导式甲烷传感系统,降低整体运行功耗。③低功耗电导式甲烷传感器分为室温型和微加热板型,室温型电导式甲烷传感器功耗较低,但响应时间较长;微加热板型电导式甲烷传感器功耗相对低,结合特定的纳米材料,可以在较低工作温度下实现对甲烷的响应,具有低浓度甲烷监测应用前景,但微加热板电导式甲烷传感器一般对环境湿度很敏感,基线易偏移,敏感材料对电极的粘附力差,器件重复性和可靠性均较差,需要进一步改进敏感材料和封装工艺;应用磁控溅射方法将半导体氧化物敏感材料沉积到电极上可提高材料的粘附力,从而提高器件的重复性和可靠性,同时需结合算法纠正基线偏移,保证微加热板型电导式传感器的稳定运行。④从整个传感系统角度看,传感元件外围电路的功耗有时甚至高于传感元件本身,未来的方向是研究片上集成式甲烷传感器,可大大降低外围电路功耗,形成极低功耗甲烷传感器。⑤需要研究先进的传感器自校准算法,实现分布式无线低功耗甲烷传感器免人工标校或自校准。

甲烷传感器在矿井监测监控的应用研究

甲烷属于煤矿瓦斯中的重要组成部分,因其存在易燃易爆的特性,会对煤矿开采安全带来极大威胁。因此,在矿井监测中,需要加强对甲烷监测的重视。为了保障矿井监测监控系统的监测效果,及时了解井下甲烷含量,需在矿井监测系统中合理安装甲烷传感器。通过甲烷传感器对甲烷浓度进行合理测定。因此,在对甲烷传感器类型进行阐述后,探讨甲烷传感器在矿井监测监控系统中的具体应用,希望能够提升井下作业安全性。

气体传感器稳定性检测装置的研制

为实现能够满足载体催化燃烧式甲烷传感器的安全生产行业标准和计量器具许可证考核必备条件中对稳定性检验的要求,并使该检验能适应生产型企业的产业化检验规模相,在符合标准、满足精度的前提下,极大的提高检验操作的效率和自动化水平。该文拟研究设计一套基于计算机控制技术的气体传感器稳定性检验装置。该装置通过软件参数的设置,由单片机控制采集电路实现对传感器的实时数据采集和分析,通过控制电路和执行器件实现全部检验操作过程的自动化控制,通过软件的显示功能,将检验柜内浓度、气路阀门、钢瓶压力等情况,用直观的图示实时显示,便于实验中随时观察记录,检验过程中15天的大量数据可以通过数据库和软件实现存储和打印。最终完成可通过计算机软件对检验的各个步骤进行调控的、检验过程自动化的传感器稳定性检测装置。

纳米氧化锡修饰的微催化燃烧式氢气传感器的研制

研制了一种基于多孔纳米氧化锡(SnO2)催化剂的微催化燃烧式气体传感芯片(Pellistor).基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)工艺制备硅基封闭膜式微催化燃烧式传感器,通过气相沉积技术在Pt微加热电极和高温绝缘层表面制备三维纳米氧化锡催化膜,利用催化膜对氢气良好的催化特性,采用惠斯通电桥电路进行测量,实现对空气环境中氢气在0～4%浓度范围内的快速检测,响应时间和恢复时间分别达到0.65 s和2.32 s,灵敏度达75.4mV/1%H2,线性度为99.4%.考察200天内该传感芯片对氢气的检测能力,传感芯片表现出良好的稳定性,精确度保持在95%以上.在绝缘层高温性能稳定的条件下,将三维纳米氧化锡应用于微催化燃烧式传感器的氢气检测,对催化燃烧式传感器性能的改进具有重要的意义.

沼气站甲烷实时监测报警系统的开发

沼气发酵过程产生的主要气体之一是甲烷,沼气站气体的比重是沼气发酵优劣的重要指标。但若此气体发生部分泄漏,就会导致遇明火后爆炸等危险,对沼气站的安全生产造成重大影响。文章采用基于催化燃烧原理的可燃气体探测器,开发了用于沼气站甲烷检测的实时监测报警系统,通过安装在沼气发酵罐附近的检测装置进行甲烷实时监测,并在其泄漏量超标时报警,对沼气站的安全生产、运行及管理起到重要的作用。

基于GPRS的远程可燃气体检测系统研究与设计

随着我国地下管道可燃气体爆炸事故时常发生,对可燃性气体进行实时检测是十分必要的。设计一种以STM32处理器为硬件平台,基于EM310 GPRS模块的远程可燃性气体检测系统。阐述了以GPRS网络为基础的远程可燃性气体检测系统中的软硬件处理技术。测试结果表明,该系统具有实时检测甲烷等可燃性气体的功能,通过IP数据流方式传送数据信息,实现了对可燃性气体的远程监控。

两总线智能化气体检测系统

根据提供的两总线智能化的气体检测系统的工作原理及设计方法 ,所制成的探测器采用催化燃烧式传感器的特点 :是以棒调节零点和增益 ;通讯采用直流电源载波方法 ;信号线与电源线公用。由此 ,不仅降低了布线成本 ,而且提高了系统可靠性。

天然气管道专业监测技术

催化燃烧传感器通常应用于感应大约100 mg/L(0.2%爆炸下限的甲烷)至爆炸极限下限范围的天然气和其他可燃气体(当量甲烷为5%)。该燃烧传感器的下限由传感器的噪音和漂移鉴别能力决定。此下限适用于评估和监测大气安全性。高性能催化燃烧传感器下限取决于若干因素:维持传感器在其工作温度的电信号比;控制和测量用电子仪器的精确度;热噪音和电子噪音水平;热漂移与电子漂移,以及环境条件(主要为温度和湿度)的影响。时下生产的高性能催化燃烧传感器可以监测浓度最高达1 000 mg/L的甲烷,此范围内的响应是线性的,实际在2.5×104 mg/L(50%LEL)的范围内都是呈线性的。该传感器的响应是可再生和可逆的。

对高可靠低成本可燃气体变送器的设计研究

笔者所设计的可燃气体变送器是由传感器和微信号处理芯片相结合构而成的。它充分利用了微信号处理芯片的运算和存储能力，可对传感器的数据进行处理，包括对测量信号的调理（如滤波、放大、A／D转换等）、数据显示、自动校正和自动补偿等.

一种固定式可燃气检测与通风换气耦合装置设计

设计了一种固定式可燃气检测及通风换气耦合装置,可燃气检测采用MJC4 2.5J型催化燃烧式传感器;传感器信号采集、声光报警器和通风机控制通过MSP430型单片机实现;选用风量为1000 L/min的旋涡式风机,可在1 h内将50 m^3空间内的可燃气体浓度降至安全水平。性能测试表明:当环境中存在可燃气体时,该装置可在25.3 s内做出响应,可燃气浓度检测误差不超过1%,满足JJG693-2011《可燃气体检测报警器检定规程》中的相关要求;声光报警器和通风机动作值满足要求。

可燃气体检测报警器工作原理及安全使用分析

在工业生产中,能够有效确保生产安全的监测设备就是可燃气体检测报警器,这种设备可以检测到泄漏在空气中的可燃气体。在检定可燃气体检测报警器的计量时,对设备的基本原理、安装位置以及合理选型不了解是导致可燃气体检测报警器故障频繁发生的主要原因。因此,文章重点分析报警器的工作原理、零部件的安装位置,探讨设备运行中常见的问题并提出相应的解决方案,可供参考。

可燃及有毒气体报警器的选型及应用

本文通过介绍可燃及有毒气体报警器的检测手段,系统化地梳理了行业标准对报警器的选择及布置的相关要求,结合实际应用案例,为可燃及有毒气体报警器的选择、安装应用提供新的思路。

基于GPRS的太阳能可燃气体探测器设计

本文设计以STM32F103RCT6处理器为核心,催化燃烧式传感器为检测前端,GPRS无线为传输途径,太阳能供电系统为供电方式,各部分协调工作,共同完成可燃气体检测的任务,在实际应用中取得了很好的效果。

氢气传感器的研究现状

本文介绍氢气传感器的研究进展,根据原理的不同,分别介绍了半导体型氢气传感器、催化燃烧式氢气传感器、光纤型氢气传感器、电化学型氢气传感器、固体电解质氢气传感器以及柔性氢气传感器。

燃气管道埋地甲烷监测装置研制和实验验证

收集整理城市燃气管道泄漏事件报告单,并在发现泄漏的燃气管道上方进行打孔实验,对比检测孔内与地面的甲烷体积分数,二者之比最高达2 750,有必要对土壤内的甲烷体积分数进行实时监测。研制埋地甲烷监测装置,将其安装于土壤中的检测筒内。埋地甲烷监测装置由防水透气壳、甲烷传感器、供电及远传模块组成。设计防水透气壳,对比分析半导体传感器、催化燃烧传感器及红外线传感器的性能,在设计的实验箱内进行实验验证。实验温度为-5～40℃,温度间隔为5℃,每个温度分别对应4个相对湿度:25%、50%、75%、100%。结果表明:催化燃烧传感器在不同的温度、湿度环境下性能较稳定;将埋地甲烷监测装置置于土壤中的检测筒内,可先于路面发现燃气泄漏。