Способ определения концентрации газов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИК 51)4 С 01 И 27/ АРСТВЕННЫЙ НОЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТ СССРОТНРЫТИИ НИЕ ИЗОБРЕТ максимального измен ления при подаче ан ия е сопротив мой срецентрации одическом изи я уск АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химическойпромышленности(56) Авторское свидетельство СССРФ 913207, кл. С 01 И 27/02, 1981.Патент Японии Ф 53-43320,кл. С 01 М 27/02, 1978,(54)(57) СПОСОБ ОПРЕЛЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ путем измерения сопротивления полупроводникового чувствительного элемента, снабженного нагревателем, заключающийся в нагревании чувствительного элемента пропусканием тока постоянной величины через нагреватель и периодической подаче сравни 1 ельной и анализируемой среды к поверхности элемента, измерении по которому судят о конализируемого газа, в пери зменении тока нагревателя рения десорбции во время между измерениями максимального изменения сопротивления и контроле конца десорбции по достижении исходных значений сопротивления элемента и тока нагревателя в сравнительной среде, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени анализа, исходное значение сопротивления чувствительного элемента получают регу- Я лированием сопротивления элемента током нагревателя, которое начинают в момент достижения максимального изменения сопротивления элемента и прекращают по достижении стабильного во времени исходного значения тока нагревателя, причем подачу сравнительной среды производят в момент достижения максимального изменения сопротивления элемента, 1 11791Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении концентрации.газов с помощью полупроводниковыхдатчиков5Цель изобретения - уменьшениенремени анализа при определении концентрации анализируемого газа.Способ определения концентрациигазов путем измерения сопротивления 1 Ополупроводникового чувствительногоэлемента, снабженного нагревателем,осуществляется нагреванием чувствительного элемента пропусканием токапостоянной величины через нагреватель, периодической подачей сравнительной и анализируемой среды к поверхности элемента, измерением максимального изменения его сопротивленияпри подаче анализируемой среды, по щкоторому судят о концентрации анализируемого газа; периодическим изменением тока нагревателя для ускорения десорбции но время между измерениями максимального изменения сопро- д 5тивления и контролем конца десорбциипо достижении исходных значений сопротивления элемента и тока нагревателя в сравнительной среде. Приосуществлении способа исходное значение сопротивления чувствительногоэлемента получают регулированиемсопротивления током нагревателя,которое начинают в момент достижениямаксимального изменения сопротивле 35ния элемента и прекращают по достижении стабильного во времени исходного значения тока нагревателя,причем подача сравнительной средыпроизводится в момент достижениямаксимального изменения сопротивления элемента, С увеличением тока нагренателя (или что то же самое -мощности нагревателя и температурыэлемента) ускоряется десорбция анали.зируемого газа, т,е. уменьшаетсяизменение сопротивления чувствительного элемента, вызванное адсорбцией,а в то же время уменьшается сопротивление, обусловленное примесной проводимостью, и сопротивление элемента,равное исходному в случаях, когдаот адсорбции анализируемого газапроисходит увеличение сопротивления,можно получить при разных значениях 93тока нагревателя, не равных исходному. Поэтому критерием возврата состояния поверхности элемента к исходному будет установление стабильногово времени исходного значения токанагревателя (т.е. температуры элемента) при равном исходному значениисопротивления элемента, т.е. полнаядесорбция. анализируемого газа,Изменение тока (мощности) нагревателя и, следовательно, температурыэлемента является функцией от изменения сопротивления чувствительногоэлемента, связанной с количествоманализируемого газа, сорбированногоповерхностью элемента, и такое контролируемое регулирующее воздействиебудет быстрее приводить поверхностьэлемента к исходному состоянию, чемпри постоянных по величине воздействиях, не связанных с концентрациейанализируемого тока.Закон регулирования, т.е, зависимость между током нагревателяи сопротивлением чувствительногоэлемента, выбирается исходя из конкретных .свойств данного датчика иможет быть, например, пропорциональным.На фиг, 1 представлена зависимость сопротивления К элемента отвремени ; на фиг. 2 - зависимостьтока 1 нагревателя от времениПредварительно н сравнительнойсреде при подаче постоянного по. величине тока 1устанавливаетсянеобходимая температура и сопротивление чувствительного элемента Кд.Затем н момент времени , подаютанализирумую среду к поверхностичувствительного элемента, измеряютмаксимальное сопротивление элемента, по которому судят о концентрации анализируемого газа, а в момент времени й достижения максимального изменения сопротивленияэлемента К,дщ начинают регулироватьсопротивление элемента током нагревателя и подают сравнительную среду.По достижении стабильного во време- .ни исходного значения тока нагревателя (момент е ) регулирование прекращают, а затем периодически повторяют эти операции,