CO传感器的实例介绍

  在市 售 的氧 化镉 (CdO ) 内将 氯 金 酸(H AuCl4 ·4 o ) 溶 解 于 水 中，其 浓 度 为100r a g／m r．按表 1 所列．分别添加，并调制成溶 液。然 后，掺 入 粉 体，并 作 3 小 时 干式 混合 。在 混合 的粉体 中埋入 2 根 铂 丝，加 压成型为直径 2m m 、高度 3m m 的 圆柱体，在空气中用 750℃ 进行 1 小 时烧 固，再 将 所制 备 的多孔质烧结件装在检测元件头部，绕烧结件配置线圈状加热器．盖上不锈钢丝制防爆网，如此便制成本 CO 传感器。

  CO 传感器的构造 如图 1 所示。图中，1表示烧结件．其内埋入 2 根铂 丝电极 3，4；2表示供烧 结件 1 加热用 的加 热器 ，经 由加热器用插 销 l1，12，通过 加热 器 用 框 架 7 ．8 而向加热器供 电。烧结件 l 的 电阻．经 由电极3，4 ，通过 框架 5，6 而在插销 9，10 之问测量。加热器用 插销 l1．12 及 9，10 固定在 头 部 13上，不锈钢丝制防爆网 14 则盖在头部上。

  气敏特性 的测量方法．首先使 CO 传感器的加热器部分通 电，调 控感 应体的温度达350℃，将其插入已知容积的测量箱 内．然后用注射器向测量箱 内注入测 试用 气体 (CO气体——co 5．0％和  95．0％ 的混合 气体)及 H 2 气体 (99 ％ 以上 )．C O 或 H 2 的浓度达到 0．01％容量(100ppm )时，测量烧结感应体的电阻值。把 测量的气体 浓度选 定为100ppm ，是因为 CO 的劳动卫 生条款上有：容许浓度是 100ppm ，所 以最 起码在此浓度以下须有敏感性。

  气体敏感特性可 由气体灵敏度(空气中的电阻值 R a／气体中的电阻值 R g)和电阻时效变化率△R (把敏感元件置于 450"C 温态中保持 2000 小时的阻值与起始阻值的变化率)来 评价。表 1 及 图 3 示 出添加 A u 的气体灵敏度和电阻时效变化率。

  由表 I 和图3 可知，通过在 CdO 中添加A u I．0 一10 重 量％，对 C O 就 显示 出极高的活性度．而且，由于长期稳定，从而．终使气体灵敏度高 和可 靠性高的 目标得以实现 。实旄例 I介绍敏感元件为烧结件，用市售 的试剂对 母 材 料 C． dO 添 加 A u 的 实效．而下述实旋例 2 则介绍敏感元件为烧结膜，用沉淀法 取得粉 体，对 母材 料 C dO 添 加 A u 的实效 。
(2 )实施例 2
  原料 用 市 售 的 硫 酸 镛 (C dSO 4 · H 2O )100g，使 之溶解 于 1 升的水 中．一面 保 温5O℃。一面进行搅伴。在保 温 50℃ 的同时，在上述溶液中按 60m l／分的比率调制 2 规定的氢氧 化钠 (N aOH )溶液，溶液 的氢离子浓度滴下为 9。滴下结束后立即对沉淀物进行吸滤。然后，再向沉淀物交变注水，充分进行清洗。将 由此得 到 的粉体 在 空气 中加 热110℃进行 1 小时热处理。同时．将市售的氰金酸(H A uC h ·4H zO )溶 于 求 中．按 表 2 所 列分 别适 量添加，调 制其浓 度达 100m g／m !。然后，分别将粉体掺入．并作 3 小时干式混合。

  对此粉体按 50 —100p．进行选粒，加三乙醇胺 ．使之形成粉糊，用粉糊制成烧结膜型C O 传感器 的构造如 图 2 所示。 图中，1 表 示CO 传感器的基片，材 料为氧化铝，其纵、横向均为 5r a m ．厚为 O．5m m ，其表面形 成一对梳状金电极 2，间隔为 0．5m m 。电阻器用金电极 3 也同时形成在内里面，其问印刷涂釉电阻器 4，经烧结而成，可用作加热器接着．在基片表面印刷上述的粉糊，厚度约 70p ，使之在室温状态 自然干燥 后再加 热 ，徐徐升 温到 750℃，在此 温态 保持 I 小时。
  此间，粉糊蒸发而形成烧结膜 5。该气敏元件的厚度约 55p。实煎例 2 的 CO 传感器就是这 样制成 的。
  本例制作的 CO 传感器的气敏特性测量方法与实施铡 I 相 同。表 2 及 圈 4 所示 为CdO 中添加 Au 的气体灵敏度(R a／R g)和 电阻变化率 (△R )。
  由表 2 及图 4 可知，尽管 敏感元件 为烧结膜，粉体由沉淀法制备．也能得到与实施倒大致相同的特性。并且．阻值 时效变化率也和实施例 l相同．非常小。
  此外 ，由表 2 及 图 4 还 可 以看 出 ．A u 的添加 量小于 0．1 重 量 ％时就 无 此 效 果 ，而 本发明的效果不容期待。相反，A u 添加量超 过1O 重量％时气体灵敏度反而降低，或者在特性 的稳定性方 面 欠佳 。所 以，本 发 明 的 气 敏元件含 A n 量 ，即 在 C dO 中 A u 的 添 加 量 限定为 0 ．1—1O 重量 ％。
  可是．实施例 1 所述．氧化镉用市售 的氧化物试剂，而实施例 2 所述，原料为硫 化镉．A n 则 用 市售 的 氰 金 酸。 对 此 ，需 再 说 明 一点，本发明的敏感元件制作 ，只 需能达到 前述范围便可．对原料和制作工序未作任何限翩。6 发明效果
综合上述，本发明推 出的 CO 传感器 是在 CdO 中添加 Au．形成烧结 件或烧结膜，用作敏感元件．对 C O 气体有相 当大的灵敏度．从而一举解决 了对徽量检测 的棘手难题 ，对前述的气体器具不完全燃烧，或者火灾初期发生的 CO 引起的中毒事故．昨天还呈现多发倾向，今天已变为防于未然。现时。社会对CO 传感器的需求 日益扩大．这 与其效果 息息相关。寿命特性是本发 明的一大效果．特别是通电的阻值时效变化得到大幅度降低。