瓦斯傳感器的封裝改進(jìn)與檢測方法研究.pdf

1、瓦斯傳感器是感知礦山物聯(lián)網(wǎng)前端關(guān)鍵性的感知環(huán)節(jié)，是煤礦井下安全生產(chǎn)監(jiān)控的一個(gè)重要保障。目前，催化燃燒式瓦斯傳感器在煤礦井下瓦斯監(jiān)測中占據(jù)主導(dǎo)地位。但是，現(xiàn)有的催化燃燒式瓦斯傳感器無法滿足感知礦山物聯(lián)網(wǎng)對傳感器低功耗的要求。為了降低催化燃燒式瓦斯傳感器的功耗，本文主要從催化燃燒元件的封裝改進(jìn)和檢測方法兩個(gè)方面進(jìn)行了研究。
　　首先，分析了SiO2氣凝膠傳熱機(jī)理與催化燃燒元件的熱損耗途徑。針對現(xiàn)有催化燃燒元件封裝存在的熱耗損問題，在傳

2、統(tǒng)的TO金屬管殼內(nèi)填充疏水性SiO2氣凝膠粉末改進(jìn)元件的封裝結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明，采用疏水性 SiO2氣凝膠的封裝結(jié)構(gòu)后，催化燃燒元件的性能得到改善，其功耗降低約30％。
　　其次，在上述研究結(jié)果的基礎(chǔ)上。進(jìn)一步研究了疏水性 SiO2氣凝膠成型封裝對催化燃燒元件性能的影響。本文提出了疏水性SiO2氣凝膠的封裝成型工藝。該工藝采用疏水性 SiO2氣凝膠作為前驅(qū)體，乙醇作為溶劑，正硅酸乙酯為粘結(jié)劑，以合成塊體包覆催化燃燒元件。研究分析了