什么是催化燃燒式氣體傳感器呢?通常可燃?xì)怏w檢測(cè)儀的探頭傳感器采用催化燃燒的方式檢測(cè)氣體，因此行業(yè)人士習(xí)慣稱為催化燃燒式傳感器。它可以看成是一個(gè)小型化的熱量計(jì)，它的檢測(cè)原理在幾十年內(nèi)沒(méi)有大的變化。這是一個(gè)惠斯通電橋的結(jié)構(gòu)。在它的測(cè)量橋上涂有催化物質(zhì)，它在整個(gè)的測(cè)量過(guò)程中是不被消耗的。那么以下帶大家了解催化燃燒式氣體傳感器的工作原理解析。

催化燃燒式氣體傳感器的工作原理：

可燃物在催化劑作用下燃燒。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較完全。催化燃燒氣體傳感器所用的催化劑為具有大比表面的貴金屬和金屬氧化物多組分物質(zhì)。例如家用負(fù)載Pd或稀土化合物的催化燃?xì)庠睿蓽p少尾氣中CO含量，提高熱效率。負(fù)載0.2%pt的氧化鋁催化劑，在500℃下，可將大多數(shù)有機(jī)化合物燃燒，脫臭凈化到化學(xué)位移σ=1以下。催化燃燒為無(wú)焰燃燒，因此適用于安全性要求高的場(chǎng)合，如以H2和O2為原料的燃料電池、用汽油或酒精為原料的懷爐(催化劑為浸Pt石棉)等。如消除化工廠NOx的煙霧，可加燃料到煙霧中，通過(guò)負(fù)載型鉑和鈀催化劑，催化燃燒使NOx轉(zhuǎn)化為N2氣。采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎褂糜泻怏w中的可燃物質(zhì)在較低的溫度下分解、氧化的燃燒方法。

在空氣中氣體和蒸氣濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LEL時(shí)，它們也會(huì)在這個(gè)橋上發(fā)生催化燃燒反應(yīng)，測(cè)量時(shí)，要在參比和測(cè)量電橋上施加電壓使之加熱從而發(fā)生催化反應(yīng)，這個(gè)溫度大約是500℃或者更高。正常情況下，電橋是平衡的，V1= V2，輸出為零。 如果有可燃?xì)怏w存在，它的氧化過(guò)程會(huì)使測(cè)量橋被加熱，溫度增加，而此時(shí)參比橋溫度不變。電路會(huì)測(cè)出它們之間的電阻變化，V2 > V1 ，輸出的電壓同待測(cè)氣體的濃度成正比。

催化燃燒式氣體傳感器屬于高溫傳感器，催化元件的檢測(cè)元件是在鉑絲線圈(φ0.025~φ0.05)上包以氧化鋁和粘合劑形成球狀，經(jīng)燒結(jié)而成，其外表面敷有鉑、鈀等稀有金屬的催化層。

對(duì)鉑絲通以電流，使檢測(cè)元件保持高溫(300~400℃)，此時(shí)若與可燃?xì)怏w接觸如甲烷氣體，甲烷就會(huì)在催化劑層上燃燒，燃燒的實(shí)質(zhì)是元件表面吸附的甲烷與吸附的氧離子之間的反應(yīng)，反應(yīng)完成后生成CO2和H2O解析，而氣相中的氧由被元件吸附并解離，重新補(bǔ)充元件表面上的氧離子。

利用元件測(cè)量甲烷式基于在其表面測(cè)量甲烷燃燒反應(yīng)放出的熱量的原理，即燃燒使鉑絲線圈的溫度升高，線圈的電阻值就上升。測(cè)量鉑絲電阻值變化的大小就可以知道可燃?xì)怏w的濃度。