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催化燃烧式气体传感器的故障原因及防范措施

时间:2019年11月14日信息来源:本站原创 点击:次 【字体:

催化燃烧式气体传感器的故障原因:
催化燃烧式传感器的元件由两根阻值相同的超微铂丝构成, 被固定在两个小型不锈钢圆柱筒, 两条电线一端接触, 并在电路板形成电阻桥。利用超细铂丝上方的单体稳定剂和成孔剂来制备催化传感器元件, 并具有高稳定性。当可燃气体通过隔爆片进入校样燃烧室, 可燃气体利用催化剂在导线无焰燃烧, 以产生热量, 从而使电线电阻变大。由于吸入空气量差异, 燃烧情况不同, 产生的热量也不同, 从而导致两条导线的不同电阻变化, 促使原桥平衡电阻发生变化和电压差, 与可燃气体成正比。探头电路将信号放大, 敏感元件上可燃气体将产生无焰燃烧现象。在理论上, 催化剂是通过降低活化能改变反应路径来实现对整个反应效率的显著提升。同时在整个反应过程中, 催化剂是不会发生损耗的, 这是因为其并未对原有的化学反应平衡造成破坏, 未参与到反应中, 其自身的属性未发生任何转变。但通过实际观测, 发现在不间断的反应过程中催化剂的活性却出现了降低, 这种情况称之为催化剂的失活, 其缘由涉及到化学与物理反应过程, 目前可以总结催化剂的失活诱因, 主要有三种:烧结、焦化和中毒。
(1) 烧结引起的催化剂失效。作为燃气中主要构成成分, 甲烷在空气中一定温度条件下是属于惰性气体, 但在与铂催化剂接触, 通过活化能峰的快速反应产生二氧化碳和水。烧结老化形成原因是敏感元件由于长期暴露在高温下引起的活性面积降低, 从而导致催化能力下降。降低的活性部位, 转成高温还原催化能力烧结该晶体, 大大减少了比表面积, 从而使载体变窄或堵塞细孔。与此同时, 这种情况还会致使催化剂中烧结现象发生时, 催化剂分子的分散活动降低。高温环境下也可导致催化剂出现升华现象, 引发催化剂的烧结失活。
(2) 焦化引起的催化剂失效。焦化造成的催化剂的失效:含有甲烷等有机烃结构的可燃化合物中, 发生反应时其烃键部分会因燃烧而产生具有吸附性的焦炭, 这些焦炭附着在催化剂的表层从而导致了催化剂表层同外部空气隔离, 进而导致催化剂失活。催化剂积碳反应是催化剂失活的主要因素, 碳沉积覆盖在催化剂的表面上, 堵塞通道导致催化剂失活。
(3) 中毒引发的催化失效。一旦有毒成分在催化剂表层发生无法逆转的吸附, 则其会造成催化剂活性数值的永久性降低, 进而引发失活现象。常见的可威胁催化剂活性的有毒成分多为SO2、CO以及反应后产物, 都可以促成贵金属催化剂中毒, 导致整体催化剂中毒。
 
保证催化燃烧式传感器正常使用的措施:
(1) 传感器同有机硅蒸汽发生接触, 则会致使其彻底损坏, 因此不可将传感器放置于富含有机硅的环境中。
(2) 避免强腐蚀环境。强烈的腐蚀性气体不仅会对传感器的内部结构造成不可逆的损毁, 更会致使其灵敏性的飞速下降。
(3) 避免与碱性物质接触。各类含碱物质极易对传感器造成污染, 从而使得其性能的降低。
(4) 避免在各类高浓度气体中存放或使用。对传感器而言, 其长期处于较高浓度的某气体环境, 无论其使用与否都会造成性能的降低。因此传感器的存储应采用不含有机硅成分的密封袋进行。
(5) 避免长期处于各种恶劣环境。传感器若一直处于高温、高湿度等恶劣环境, 则其性能将受到不可逆转的削弱。
(6) 避免高压。对于传感器的使用电压而言, 必须确保其不超过标准工作电压±0.1V, 此外所施加的工作电压切不可全部加载于加测元件上, 从以免导致加器的超载损坏。
 
温馨提示:如使用环境有硅油、强酸强碱物质,可以告知我们销售人员,另选气体传感器。
(作者:索富通 编辑:索富通)
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