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原文传递用于包括催化结构的可燃气体传感器的比较诊断

专利名称：	用于包括催化结构的可燃气体传感器的比较诊断
摘要：	一种用于检测分析物气体的可燃气体传感器(200)，包括第一元件(110)和与第一元件电连接的电子电路(300)，第一元件(110)包括第一电加热元件(140)、在第一电加热元件上的第一支撑结构(170)和被支撑在第一支撑结构上的第一催化剂。电子电路被配置为以第一模式和第二模式操作，在第一模式中，第一元件(110)以第一催化剂催化分析物气体的燃烧的第一温度被操作，在第二模式中，其中第一元件以第二温度被操作，第二温度在第一催化剂催化分析物气体的燃烧的温度之下、但在第二温度处发生第一元件的焦耳加热。电子电路还被配置为测量与第一元件的质量相关的第二模式中的变量。传感器还可以包括并行操作的第二元件(110a)，第二元件可以包括第二催化剂。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	MSA技术有限公司
发明人：	M·F·老扎内拉;M·E·斯旺森;D·桑托罗
专利状态：	有效
申请日期：	2018-04-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201880011864.X
公开号：	CN110291385A
代理机构：	北京市金杜律师事务所
代理人：	赵林琳;范有余
分类号：	G01N27/16(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	美国宾夕法尼亚州
主权项：	1.一种用于检测分析物气体的可燃气体传感器，包括：第一元件，所述第一元件包括第一电加热元件、在所述第一电加热元件上的第一支撑结构和被支撑在所述第一支撑结构上的第一催化剂，所述可燃气体传感器还包括与所述第一元件电连接的电子电路，所述电子电路被配置为以第一模式和第二模式操作，在所述第一模式中，所述第一元件在第一温度处被操作，在所述第一温度处，所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧，并且在所述第二模式中，所述第一元件在第二温度处被操作，所述第二温度在所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度之下、但在所述第二温度处发生所述第一元件的焦耳加热，所述电子电路被配置为在所述第二模式中，测量与所述第一元件的质量相关的变量，其中所述变量的变化与所述第一元件的所述催化剂的中毒或抑制是相关的。 2.根据权利要求1所述的可燃气体传感器，还包括第二元件，所述第二元件包括第二电加热元件和在所述第二电加热元件上的第二支撑结构，所述电子电路与所述第二元件电连接并且被配置为在所述第一模式中在第三温度处操作所述第二元件，所述第三温度低于所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度，并且所述电子电路被配置为在所述第二模式中在第四温度处操作所述第二元件，所述第四温度低于所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度，其中所述电子电路还被配置为在所述第一模式和所述第二模式中操作所述第二元件以针对环境条件补偿。 3.根据权利要求2所述的可燃气体传感器，其中所述第二温度、所述第三温度和所述第四温度在一种或多种预定催化剂抑制组合物或催化剂中毒组合物在所述第一支撑结构和所述第二支撑结构上被氧化的温度之下。 4.根据权利要求2所述的可燃气体传感器，其中所述第四温度在所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度之下、但在所述第二元件的焦耳加热发生的温度之上。 5.根据权利要求2所述的可燃气体传感器，其中所述第二温度、所述第三温度和所述第四温度在150℃之下。 6.根据权利要求2所述的可燃气体传感器，其中所述第二温度、所述第三温度和所述第四温度在90℃之下。 7.根据权利要求5所述的可燃气体传感器，其中所述第二温度在所述第四温度的5％内。 8.根据权利要求5所述的可燃气体传感器，其中所述第二温度在所述第四温度的2％内。 9.根据权利要求5所述的可燃气体传感器，其中所述变量从由电压、电流或电阻组成的组中而被选择。 10.根据权利要求5所述的可燃气体传感器，其中所述第一支撑结构和所述第二支撑结构独立地包括多孔的、电绝缘材料。 11.根据权利要求5所述的可燃气体传感器，还包括与所述电子电路通信连接的控制系统。 12.根据权利要求11所述的可燃气体传感器，其中所述控制系统被配置为：基于所测量的变量的变化来改变所述可燃气体传感器的输出。 13.根据权利要求11所述的可燃气体传感器，其中所述控制系统被配置为：基于所测量的变量的变化向用户提供关于至少所述第一元件的操作状态的信息。 14.根据权利要求11所述的可燃气体传感器，其中所述控制系统被配置为：在所测量的变量发生变化时，增加所述第一元件的温度以试图烧掉异物。 15.根据权利要求5所述的可燃气体传感器，其中所述第二元件还包括被支撑在所述第二支撑结构上的第二催化剂，并且所述电子电路还被配置为以第三模式和第四模式操作，在所述第三模式中，所述第二元件在第五温度处被操作，在所述第五温度处，所述第二催化剂催化所述分析物气体的燃烧，并且在所述第四模式中，所述第二元件在第六温度处被操作，所述第六温度在所述第二催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度之下、并且在一种或多种预定催化剂抑制组合物或催化剂中毒组合物在所述第二支撑结构上被氧化的温度之下，但是在所述第六温度处发生所述第二元件的焦耳加热，所述电子电路还被配置为：在所述第三模式中，测量与所述第二元件的质量相关的第二变量，其中所述第二变量的变化与所述第二元件的所述催化剂的中毒或抑制是相关的。 16.根据权利要求15所述的可燃气体传感器，其中所述电子电路还被配置为在所述第三模式中在第七温度处操作所述第一元件，所述第七温度低于所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度并且在所述一种或多种预定催化剂抑制组合物或催化剂中毒组合物在所述第一支撑结构上被氧化的温度之下，并且所述电子电路还被配置为在所述第四模式中在第八温度处操作所述第一元件，所述第八温度低于所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度，但是在所述第八温度处发生所述第一元件的焦耳加热，其中所述电子电路还被配置为在所述第三模式和所述第四模式中操作所述第一元件以针对环境条件补偿。 17.一种操作用于检测分析物气体的可燃气体传感器的方法，所述可燃气体传感器包括第一元件和与所述第一元件电连接的电子电路，所述第一元件包括第一电加热元件、在所述第一电加热元件上的第一支撑结构和被支撑在所述第一支撑结构上的第一催化剂，所述方法包括：以第一模式操作所述电子电路，在所述第一模式中，所述第一元件在所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的第一温度处而被操作，以第二模式操作所述电子电路，其中所述第一元件在第二温度处被操作，所述第二温度在所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度之下、但在所述第二温度处发生所述第一元件的焦耳加热，以及在所述第二模式中，经由所述电子电路测量与所述第一元件的质量相关的变量，其中所述变量的变化与所述第一元件的所述催化剂的中毒或抑制是相关的。 18.根据权利要求17所述的方法，其中所述可燃气体传感器还包括第二元件，所述第二元件包括第二电加热元件和在所述第二电加热元件上的第二支撑结构，所述方法还包括：经由所述电子电路在所述第一模式中，在第三温度处操作所述第二元件，所述第三温度低于所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度，经由所述电子电路在所述第二模式中，在第四温度处操作所述第二元件，所述第四温度低于所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度，其中所述电子电路在所述第一模式和所述第二模式中操作所述第二元件以针对环境条件补偿。 19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二温度、所述第三温度和所述第四温度在催化剂抑制组合物或催化剂中毒组合物在支撑结构上被氧化的温度之下。 20.根据权利要求18所述的方法，其中所述第四温度在所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度之下、但在所述第二元件的焦耳加热发生的温度之上。 21.根据权利要求19所述的方法，其中所述第二温度、所述第三温度和所述第四温度在150℃之下。 22.根据权利要求19所述的方法，其中所述第二温度、所述第三温度和所述第四温度在90℃之下。 23.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二温度在所述第四温度的5％内。 24.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二温度在所述第四温度的2％内。 25.一种用于检测分析物气体的可燃气体传感器，包括：第一元件，所述第一元件包括第一电加热元件、在所述第一电加热元件上的第一支撑结构和被支撑在所述第一支撑结构上的第一催化剂，第二元件，所述第二元件包括第二电加热元件和在所述第二电加热元件上的第二支撑结构，所述可燃气体传感器还包括与所述第一元件和所述第二元件电连接的电子电路，所述电子电路被配置为以第一模式和第二模式操作，在所述第一模式中，所述第一元件在第一温度处被操作，在所述第一温度处，所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧，并且在所述第二模式中，所述第一元件在第二温度处被操作，所述第二温度在所述第一催化剂催化所述分析物气体的燃烧的温度之下、但在所述第二温度处发生所述第一元件的焦耳加热，所述电子电路还被配置为在所述第一模式和所述第二模式中操作所述第二元件以针对环境条件补偿，并且所述电子电路还被配置为：在所述第二模式中，测量与所述第一元件的质量相关的变量，其中所述变量的变化与所述第一元件的所述催化剂的中毒或抑制是相关的，其中所述第二元件在所述第一模式和所述第二模式中一种或多种预定催化剂抑制组合物或催化剂中毒组合物在所述第二支撑结构上被氧化的温度之下而被操作。 26.根据权利要求25所述的可燃气体传感器，其中所述第二温度和所述第二元件被操作的温度在150℃之下。 27.根据权利要求25所述的可燃气体传感器，其中所述第二温度和所述第二元件被操作的温度在90℃之下。
所属类别：	发明专利