پایان نامه رایگان درباره گرم کردن و نیکل


Widget not in any sidebars

3-5 حسگر گازی
حسگرهای گازی دستگاه‏هایی هستند که می‏توانند غلظت یک گاز بخصوص را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کنند ]79[. در این بخش به معرفی دستگاه حسگر گازی استفاده شده در این تحقیق می‏پردازیم.
3-5-1 معرفی رآکتور حسگر گازی
رآکتور اندازه‏گیری حسگری که در این پروژه استفاده شد (شکل 3-8) شامل قسمت‏های زیر می‏باشد: گرماده، نمونۀ لایه‏های نازک NiO تهیه شده، اتصالات برای برقراری تماس اهمی، روزنه ورود و خروج گاز هدف، دریچه ورودی و خروجی هوا، سیم‏های مربوط به گرماده و اتصال الکترودها، محفظۀ اصلی، ترموستات.
شکل 3-8: رآکتور اندازه‏گیری حسگری به‏کار رفته
1. گرماده: که لایه‏های نازک NiO را به دمای کارش می‏رساند. این گرماده به شکل دایره‏ای به قطر cm8 طراحی شده است که توان آن W 250 است و توانایی گرم کردن زیرلایه‏ها تا دمای °C 350 را دارد.
2. اتصالات برای برقراری تماس اهمی با لایۀ نازک NiO: این اتصالات طوری با الکترودهای فلزی برقرار می‏شود که امکان خواندن لحظه به لحظۀ مقاومت فراهم شود.
3. روزنۀ ورود گاز هدف: ابعاد این روزنه بسیار کوچک است و فقط در هنگام وارد کردن گاز هدف باز می‏شود.
4. روزنۀ ورودی و خروجی هوا: برای وارد نمودن هوا یا گاز ازت و خارج نمودن گاز هدف باقی‏مانده در محفظه، جهت آماده‏سازی مجدد سیستم برای اندازه‏گیری جدید تعبیه شده‏اند. این روزنه‏ها فقط در هنگام ورود گاز ازت باز می‏شوند.
5. سیم‏های مربوط به تغذیۀ گرماده و سیم‏های اتصالات الکترودها و ترموکوپل که از طریق یک روزنه از پایین محفظه انتقال می‏یابند. این روزنه طوری پوشانده شده که هیچ‏گونه نشتی به بیرون نداشته باشد.
6.محفظۀ اصلی: تمامی قطعات ذکر شده در بالا، در داخل محفظه‏ای از جنس تفلون قرار می‏گیرند که با یک درب از جنس تفلون، سیستم بسته‏ای را فراهم می‏کند. برای اندازه‏گیری‏های دقیق، این سیستم به وسیلۀ ارینگ و دستگیره طوری بسته می‏شود که هیچ‏گونه نشتی گاز به بیرون نداشته باشد. به منظور جلوگیری از انتقال گرما به بخش‏های مختلف رآکتور از عایق‏های حرارتی مناسب استفاده شده است.
7. ترموستات: یک ترموستات دیجیتال جهت اندازه‏گیری دما مورد استفاده قرار گرفت. دقت دمایی در حدود °C 2± داشته و امکان خواندن دمای لحظه‏ای لایۀ حسگر را فراهم می‏کند.
8. اهم‏متر: از یک مولتی‏متر دیجیتال با دقت بالا مدل PSIP-86D که قابلیت ثبت داده‏ها با کامپیوتر را دارد، استفاده شد.
9. کپسول گاز نیتروژن: از گاز نیتروژن جهت ایجاد تهویه در سیستم و آماده نمودن آن برای اندازه‏گیری مجدد استفاده شد که گاز ازت علاوه بر از بین بردن اثرات رطوبت بر روی حسگر به منظور به دست آوردن خط پایۀ حسگر، به کار برده شده است. کپسول گاز ازتی که در این آزمایشات مورد استفاده قرار گرفت ازت صنعتی بود.
10. سرنگ با حجم mL 1 برای وارد نمودن مقدار دقیق گاز هدف
3-5-2 آماده‏سازی لایۀ حسگر گازی
یکی از متغیرهای مهم در پاسخ حسگری حسگرهای هدایت‏سنجی، الکترودهای میکروساختار است.
3-5-2-1 الکترودگذاری
در این پروژه الکترودهای طلا ، به فاصلۀ mm 50 از هم، روی سطح لایه‏های نازک اکسید نیکل با استفاده از یک ماسک ساده از ورقۀ آلومینیوم به روش تبخیر حرارتی جایگذاری شدند (شکل 3-9) در این روش، جایگذاری ماده در خلأ صورت می‏گیرد. فرآیند لایه‏نشانی شامل مراحل زیر است: