一種用於檢測多種氣體的複合傳感器的製作方法
2023-06-04 09:46:16 4
專利名稱：一種用於檢測多種氣體的複合傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及氣體傳感器技術領域，特別是一種用於檢測多種氣體的複合傳感器。
背景技術：
隨著科技、工業的發展，環境汙染越來越嚴重，如何檢測氣體，監測環境，及時獲知環境中氣體的濃度，也越來越受到人們的 關注。目前檢測氣體的技術主要有電化學法、光纖法、聲表面波法、接觸燃燒法、氣相色譜法、紅外吸收法、半導體型檢測法和導熱法等。基於以上方法製作的可以手持的傳感器有電化學傳感器和聲表面波傳感器，其中電化學傳感器對CO、H2S> NH3、血液毒劑、窒息毒劑等氣體的檢測效果較好,聲表面波傳感器對於大分子的有機氣體的檢測效果較好，如苯類、神經毒劑、糜爛毒劑等氣體。但是，目前電化學氣體傳感器和聲表面波氣體傳感器都是分立型的，如果在同一環境中需要同時檢測窒息劑和神經毒劑時，就會需要兩個傳感器來檢測，這樣，不僅耗時，而且攜帶較為麻煩。所以如何在同一個傳感器上能夠同時檢測上述多種氣體，一直是手持式傳感器上的一個難題。
發明內容
(一 )要解決的技術問題有鑑於此，本發明的主要目的在於提供了一種用於檢測多種氣體的複合傳感器，以實現在同一個傳感器上能夠同時檢測多種氣體。( 二 )技術方案為達到上述目的，本發明提供了一種用於檢測多種氣體的複合傳感器，該複合傳感器包括一個聲表面濾波器陣列、一個電化學單元和至少一個泵，其中聲表面濾波器陣列、電化學單元和泵相互連接，構成串聯結構的複合傳感器或並聯結構的複合傳感器。上述方案中，所述串聯結構的複合傳感器是由一個聲表面濾波器陣列、一個泵和一個電化學單元依次串聯構成的，該串聯結構的複合傳感器通過泵將待測氣體從進氣口抽入，依次通過聲表面濾波器陣列和電化學單元，最後通過出氣口排出。上述方案中，所述並聯結構的複合傳感器是由一個聲表面濾波器陣列和一個電化學單元並聯構成的，其中聲表面濾波器陣列和電化學單元還分別串聯一個泵，該兩個泵分別將待測氣體從進氣口抽入，其中一待測氣體通過聲表面濾波器陣列後從出氣口排出，另一待測氣體通過電化學單元後從出氣口排出。上述方案中，所述聲表面濾波器陣列之前還串聯一個預濃縮器，用於增加通入聲表面濾波器陣列的待測氣體濃度。上述方案中，所述預濃縮器是一個內含吸附劑且外圍具有加熱絲的管子。上述方案中，所述聲表面濾波器陣列是由一個或多個聲表面濾波器構成的，以利用聲表面濾波技術檢測多種氣體。(三)有益效果
從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果I、本發明提供的用於檢測多種氣體的複合傳感器，是將兩種技術的傳感器集成在同一個傳感器上，實現了在同一個傳感器上能夠同時檢測多種氣體，並且避免了使用兩個傳感器檢測環境氣體的不便，而且集成後的兩種傳感器同使用一個電源，減少了傳感器的
重量，更便於攜帶。2、本發明提供的用於檢測多種氣體的複合傳感器，其中聲表面濾波器陣列是由一個或多個聲表面濾波器(SAW)器件構成的,其目的在於利用SAW技術檢測多種氣體。3、本發明提供的用於檢測多種氣體的複合傳感器，其中所述串聯結構的複合傳感器是兩種檢測方法同時使用一個抽氣泵，其目的是減少抽氣泵，從而減小功耗及傳感器體積。4、本發明提供的用於檢測多種氣體的複合傳感器，其中所述的並聯結構的複合傳 感器是兩種檢測方法各使用一個抽氣泵，其目的是便於電化學單元更換探頭，從而實現檢測更多種氣體。
圖I是本發明提供的串聯結構的複合傳感器的示意圖；圖2是本發明提供的並聯結構的複合傳感器的示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。請參照圖I和圖2，本發明提供的用於檢測多種氣體的複合傳感器，包括一個聲表面濾波器陣列、一個電化學單元和至少一個泵，其中聲表面濾波器陣列、電化學單元和泵相互連接，構成串聯結構的複合傳感器或並聯結構的複合傳感器。其中，所述串聯結構的複合傳感器是由一個聲表面濾波器陣列、一個泵和一個電化學單元依次串聯構成的，該串聯結構的複合傳感器通過泵將待測氣體從進氣口抽入，依次通過聲表面濾波器陣列和電化學單元，最後通過出氣口排出。串聯結構的複合傳感器如圖I所示。所述並聯結構的複合傳感器是由一個聲表面濾波器陣列和一個電化學單元並聯構成的，其中聲表面濾波器陣列和電化學單元還分別串聯一個泵，該兩個泵分別將待測氣體從進氣口抽入，其中一待測氣體通過聲表面濾波器陣列後從出氣口排出，另一待測氣體通過電化學單元後從出氣口排出。並聯結構的複合傳感器如圖2所示。所述聲表面濾波器陣列之前還串聯一個預濃縮器，用於增加通入聲表面濾波器陣列的待測氣體濃度。預濃縮器是一個內含吸附劑且外圍具有加熱絲的管子，其目的在於增加通入聲表面濾波器陣列的待測氣體濃度，使聲表面濾波器更好的檢測微量氣體。串聯結構的複合傳感器是首先將待測氣體抽入預濃縮器，然後待測氣體依次通入聲表面濾波器陣列和電化學單元，最後排出氣體。並聯結構的複合傳感器是將待測氣體分別抽入聲表面濾波器陣列和電化學單元，最後排出氣體。其中，聲表面濾波器陣列是由一個或多個聲表面濾波器構成的，其目的在於利用SAW技術檢測多種氣體。串聯結構的複合傳感器是兩種檢測方法同時使用一個抽氣泵，其目的是減少抽氣泵，從而減小功耗及傳感器體積。並聯結構的複合傳感器是兩種檢測方法各使用一個抽氣泵，其目的是便於電化學單元更換探頭，從而實現檢測更多種氣體。本發明通過將兩種技術的傳感器集成在同一個傳感器上，從而避免使用兩個傳感器檢測環境氣體的不便，而且集成後的傳感器的兩種技術同使用一個電源，減少了傳感器的重量，更便於攜帶。
以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種用於檢測多種氣體的複合傳感器，其特徵在於，該複合傳感器包括一個聲表面濾波器陣列、一個電化學單元和至少一個泵，其中聲表面濾波器陣列、電化學單元和泵相互連接，構成串聯結構的複合傳感器或並聯結構的複合傳感器。
2.根據權利要求I所述的用於檢測多種氣體的複合傳感器，其特徵在於，所述串聯結構的複合傳感器是由一個聲表面濾波器陣列、一個泵和一個電化學單元依次串聯構成的，該串聯結構的複合傳感器通過泵將待測氣體從進氣口抽入，依次通過聲表面濾波器陣列和電化學單元，最後通過出氣口排出。
3.根據權利要求I所述的用於檢測多種氣體的複合傳感器，其特徵在於，所述並聯結構的複合傳感器是由一個聲表面濾波器陣列和一個電化學單元並聯構成的，其中聲表面濾波器陣列和電化學單元還分別串聯一個泵，該兩個泵分別將待測氣體從進氣口抽入，其中一待測氣體通過聲表面濾波器陣列後從出氣口排出，另一待測氣體通過電化學單元後從出氣口排出。
4.根據權利要求2或3所述的用於檢測多種氣體的複合傳感器，其特徵在於，所述聲表面濾波器陣列之前還串聯一個預濃縮器，用於增加通入聲表面濾波器陣列的待測氣體濃度。
5.根據權利要求4所述的用於檢測多種氣體的複合傳感器，其特徵在於，所述預濃縮器是一個內含吸附劑且外圍具有加熱絲的管子。
6.根據權利要求I所述的用於檢測多種氣體的複合傳感器，其特徵在於，所述聲表面濾波器陣列是由一個或多個聲表面濾波器構成的，以利用聲表面濾波技術檢測多種氣體。
全文摘要
本發明公開了一種用於檢測多種氣體的複合傳感器，該複合傳感器包括一個聲表面濾波器陣列、一個電化學單元和至少一個泵，其中聲表面濾波器陣列、電化學單元和泵相互連接，構成串聯結構的複合傳感器或並聯結構的複合傳感器。本發明提供的用於檢測多種氣體的複合傳感器，是將兩種技術的傳感器集成在同一個傳感器上，實現了在同一個傳感器上能夠同時檢測多種氣體，並且避免了使用兩個傳感器檢測環境氣體的不便，而且集成後的兩種傳感器同使用一個電源，減少了傳感器的重量，更便於攜帶。
文檔編號G01N29/02GK102879439SQ20111019792
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者李冬梅, 侯成誠, 閆學鋒, 周文, 汪幸, 劉明, 謝常青 申請人:中國科學院微電子研究所