[发明专利]防止催化燃烧传感器中毒的装置及方法有效

专利信息
申请号: 201710050278.3 申请日: 2017-01-23
公开(公告)号: CN106596836B 公开(公告)日: 2023-03-28
发明(设计)人: 张静;石保敬;高相臣;赵双领;朱斌;杨海波 申请(专利权)人: 河南驰诚电气股份有限公司
主分类号: G01N31/12 分类号: G01N31/12;G01N31/10
代理公司: 郑州大豫知识产权代理事务所(普通合伙) 41214 代理人: 靳鹏超
地址: 450001 河南省郑州*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 防止 催化 燃烧 传感器 中毒 装置 方法
【说明书】:

发明属于可燃性气体检测设备技术领域,具体涉及一种防止催化燃烧传感器中毒的装置及方法,所述装置包括:催化燃烧传感器和信号处理电路,传感器把采集到的信号传输给信号处理电路进行处理,还包括单片机和控制电路,单片机与控制电路连接,控制电路与催化燃烧传感器连接,催化燃烧传感器与信号处理电路连接,信号处理电路将催化燃烧传感器的信号反馈给单片机。本发明通过单片机控制电路来实现传感器的激活方式,通过信号处理电路给单片机进行反馈,实时监控传感器的状态;通过短路产生短时间大电流的方式实现传感器的中毒预防和激活;通过控制MOS管的方式来使传感器的检测电阻和补偿电阻的分别短路,进而激活催化燃烧传感器。

技术领域

本发明属于可燃性气体检测设备技术领域,具体涉及一种防止催化燃烧传感器中毒的装置及方法。

背景技术

在很多场所,我们都会遇到各种各样的可燃气体和蒸气。当它们的浓度足够时,许多物质的蒸气和气体都变成了可燃性危险气体,如果此时遇到火源并提供一定的能量就会发生爆炸。

为了保护生命和财产安全,目前业内较多采用催化燃烧式传感器来对可燃气体进行检测,催化燃烧式传感器内部由检测元件和补偿元件组成,具有原理简单,性价比高等优点。两元件与标准电阻接成惠斯顿电桥,在无可燃气体时桥路平衡,当空气中的可燃气体扩散至传感器检测元件时,即在其表面产生氧化反应,检测元件温度升高,阻值变大,桥路失去平衡,输出与可燃气体浓度成线性关系的电压信号。

然而,催化燃烧传感器存在一个致命的问题,如果环境中有含硅化合物、含铅化合物等存在,很容易造成传感器中毒或降低性能。失效机理如下:催化燃烧传感器在工作时,检测元件和补偿元件温度约500℃,会分解催化剂并在催化剂表面形成固态物质,影响传感器的正常工作。目前市场上没有行之有效的解决方案,大多以预防为主,比如增加过滤器、减少在毒气中的暴露时间、经常更换传感器、不使用含有使传感器中毒物质的材料等等。但预防不能完全解决问题,一旦传感器中毒,在燃气泄漏时就会出现探测器不能及时检测出来,导致严重的后果。

发明内容

本发明针对现有技术的催化燃烧传感器容易中毒失效,面对催化燃烧传感器失效采用经常更换、减少催化燃烧传感器在有毒气体中暴露的时间等手段都不能从根本上解决催化燃烧传感器中毒的问题,提出一种防止催化燃烧传感器中毒的装置及方法。

本发明的技术方案是:一种防止催化燃烧传感器中毒的装置,包括催化燃烧传感器和信号处理电路,传感器把采集到的信号传输给信号处理电路进行处理,还包括单片机和控制电路,单片机与控制电路连接,控制电路与催化燃烧传感器连接,催化燃烧传感器与信号处理电路连接,信号处理电路将催化燃烧传感器的信号反馈给单片机。

所述的防止催化燃烧传感器中毒的装置,所述控制电路包括两个MOS管,两个MOS管分别与传感器的补偿电阻和检测电阻并联,MOS管的G端均通过电阻连接在单片机的I/O脚。

所述的防止催化燃烧传感器中毒的装置,所述控制电路包括两个继电器,两个继电器分别与传感器的补偿电阻和检测电阻并联,继电器的控制端均连接在单片机的I/O脚。

所述的止催化燃烧传感器中毒的装置,所述信号处理电路包括平衡电阻、放大器和检测电阻,平衡电阻和催化燃烧传感器并联,平衡电阻和催化燃烧传感器的平衡电阻构成惠斯通电桥,通过放大器构成仪用放大电路,放大器的输出端分别连接单片机的AD采集脚;检测电阻串接在催化燃烧传感器和接地之间,检测电阻和催化燃烧传感器之间设置电压检测接线,该接线与单片机的AD采集脚连接。

一种防止催化燃烧传感器中毒的方法,包括以下步骤:

步骤1:信号处理电路将Ro的电压信号Vo发送给单片机;

步骤2:单片机根据收到的信号判断催化燃烧传感器是否需要激活;

步骤3:单片机发送激活信号给控制电路对催化燃烧传感器进行激活。

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