Главная  Автоматизация процессов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [ 32 ] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

1г... м в

Аккумулятор


\ Йзмермтельнай - спираль(

\ Измерительна I спираль 2

Рнс. Б.3.3. Принципиальная схема анализатора выхлопных газов.


Измерительный

измерительная ячейка

Газовый Воздушный^ изсос фильтр

Осушитель

Установка нуля

Электрон-HiJ. ный Г' йлок

- 12В +

Аииуму.

Рис. 5.3.4. Блок-схема установки для определения содержаний СО в автомобильных выхлопных газах.

При ВЗЯТИИ пробы металлическую трубку длиной около 30 см ВВОДЯТ в выхлопную трубу во избежание подсоса постороннего воздуха. Анализируемый газ направляется затем по шлангу в отделитель конден-

взятие пробы измерительным зондом

в отделение конденсата в осушителе,

в транспортировка газа,

в фильтрация газа,

в анализ газа



сата, чтобы в датчик не попадала сконденсировавшаяся влага. Транспортировка газа осуществляется с помощью мембранного насоса типа применяемых, например, для подачи воздуха в аквариум. Затем анализируемый газ должен быть очищен от случайных частиц пыли. В качестве фильтрующего элемента можно применять, например, топливный фильтр. Только после этого анализируемый газ направляется в ячейку датчика, где собственно и происходит анализ. Из-за большой длины шланга предварительная обработка газа длится около 0,5 мин, после чего можно снимать показания прибора.

В описанном виде комплектная установка может быть приобретена как единый блок. В частности, она поставляется фирмой Brautigam Mefitechnik, г. Гольдбах, ФРГ.

Перед началом использования прибора его следует испытать на эталонном газе, чтобы осуществить необходимые регулировки с помощью подстроечных потенциомзтров Pi и Рг. Контрольная проба газа также входит в комплект поставки прибора.

5.4. Полупроводниковые датчики

В самых простых и дешевых газовых датчиках используется изменение электрического сопротивления некоторых полупроводниковых материалов, возникающее вследствие адсорбции газа. На рис. 5.4.1 показано принципиальное устройство такого полупроводникового датчика. Он состоит из керамической основы, способной выдерживать нагрев до 100...500°С. На этой керамической основе находятся два электрода, между которыми наносится полупроводящий оксид металла. Если газ проходит над этим активированным слоем оксида металла, то проводимость последнего изменяется. С помощью мостовой схемы это изменение проводимости преобразуется в изменение напряжения. В табл. 5.4.1 приведены сведения о материалах чувствительных элементов некоторых датчиков для обнаружения различных газов. Важнейшим среди них является диоксид олова SnOa с



различными легирующими добавками. Подбором легирующей добавки и рабочей температуры можно достигнуть определенного повышения избирательности. На рис. 5.4.2 .показана зависимость чувствительности

Металл 0-( ерамика

Оксид металла

Газ

Электроды


Керамический корпус

Нагревательная спираль

Рнс. 5.4.1. Измерительная ячейка полупроводникового датчика для обнаружения вредных (токсичных) газов.

(А /) для концентраций 10-2 % СО и 1 % СН от вида легирующей добавки и рабочей температуры.

Таблица 5.4.1

Анализируемое вещество

Чувствительный элемент датчика

Окснд углерода, СО Этанол, С2Н5ОН

Сероводород, HjS Изобутан, С4Н10

Пропан, СэНа Водород, Нг

Напыленные в кислороде слои SnOz; рабочая температура 250...500°С Нанесенные пиролитически слои SnOj на кварцевых подложках; спеченная деталь из ZnO с добавкой серебра Слой SnOz с добавкой алюминия Слой легированного ZnO на подложке из AI2O3 и слой катализатора из соединения платины

Sn02+1% PdCl2 + Mg(N03)2 с добавками Nb (V, Ti, Mo)

Напыленный слой SnOz с добавкой 1 % SbOa




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [ 32 ] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65