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催化燃燒式氣體傳感器的故障原因及防范措施

時間:2019年11月14日信息來源:本站原創 點擊: 【字體:

催化燃燒式氣體傳感器的故障原因:
催化燃燒式傳感器的元件由兩根阻值相同的超微鉑絲構成, 被固定在兩個小型不銹鋼圓柱筒, 兩條電線一端接觸, 并在電路板形成電阻橋。利用超細鉑絲上方的單體穩定劑和成孔劑來制備催化傳感器元件, 并具有高穩定性。當可燃氣體通過隔爆片進入校樣燃燒室, 可燃氣體利用催化劑在導線無焰燃燒, 以產生熱量, 從而使電線電阻變大。由于吸入空氣量差異, 燃燒情況不同, 產生的熱量也不同, 從而導致兩條導線的不同電阻變化, 促使原橋平衡電阻發生變化和電壓差, 與可燃氣體成正比。探頭電路將信號放大, 敏感元件上可燃氣體將產生無焰燃燒現象。在理論上, 催化劑是通過降低活化能改變反應路徑來實現對整個反應效率的顯著提升。同時在整個反應過程中, 催化劑是不會發生損耗的, 這是因為其并未對原有的化學反應平衡造成破壞, 未參與到反應中, 其自身的屬性未發生任何轉變。但通過實際觀測, 發現在不間斷的反應過程中催化劑的活性卻出現了降低, 這種情況稱之為催化劑的失活, 其緣由涉及到化學與物理反應過程, 目前可以總結催化劑的失活誘因, 主要有三種:燒結、焦化和中毒。
(1) 燒結引起的催化劑失效。作為燃氣中主要構成成分, 甲烷在空氣中一定溫度條件下是屬于惰性氣體, 但在與鉑催化劑接觸, 通過活化能峰的快速反應產生二氧化碳和水。燒結老化形成原因是敏感元件由于長期暴露在高溫下引起的活性面積降低, 從而導致催化能力下降。降低的活性部位, 轉成高溫還原催化能力燒結該晶體, 大大減少了比表面積, 從而使載體變窄或堵塞細孔。與此同時, 這種情況還會致使催化劑中燒結現象發生時, 催化劑分子的分散活動降低。高溫環境下也可導致催化劑出現升華現象, 引發催化劑的燒結失活。
(2) 焦化引起的催化劑失效。焦化造成的催化劑的失效:含有甲烷等有機烴結構的可燃化合物中, 發生反應時其烴鍵部分會因燃燒而產生具有吸附性的焦炭, 這些焦炭附著在催化劑的表層從而導致了催化劑表層同外部空氣隔離, 進而導致催化劑失活。催化劑積碳反應是催化劑失活的主要因素, 碳沉積覆蓋在催化劑的表面上, 堵塞通道導致催化劑失活。
(3) 中毒引發的催化失效。一旦有毒成分在催化劑表層發生無法逆轉的吸附, 則其會造成催化劑活性數值的永久性降低, 進而引發失活現象。常見的可威脅催化劑活性的有毒成分多為SO2、CO以及反應后產物, 都可以促成貴金屬催化劑中毒, 導致整體催化劑中毒。
 
保證催化燃燒式傳感器正常使用的措施:
(1) 傳感器同有機硅蒸汽發生接觸, 則會致使其徹底損壞, 因此不可將傳感器放置于富含有機硅的環境中。
(2) 避免強腐蝕環境。強烈的腐蝕性氣體不僅會對傳感器的內部結構造成不可逆的損毀, 更會致使其靈敏性的飛速下降。
(3) 避免與堿性物質接觸。各類含堿物質極易對傳感器造成污染, 從而使得其性能的降低。
(4) 避免在各類高濃度氣體中存放或使用。對傳感器而言, 其長期處于較高濃度的某氣體環境, 無論其使用與否都會造成性能的降低。因此傳感器的存儲應采用不含有機硅成分的密封袋進行。
(5) 避免長期處于各種惡劣環境。傳感器若一直處于高溫、高濕度等惡劣環境, 則其性能將受到不可逆轉的削弱。
(6) 避免高壓。對于傳感器的使用電壓而言, 必須確保其不超過標準工作電壓±0.1V, 此外所施加的工作電壓切不可全部加載于加測元件上, 從以免導致加器的超載損壞。
 
溫馨提示:如使用環境有硅油、強酸強堿物質,可以告知我們銷售人員,另選氣體傳感器。
(作者:索富通 編輯:索富通)
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