[發明專利]一種離子型氣敏材料分析裝置

有效

• 申請號: 201410025429.6
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103760200A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 阮圣平;張敏;周敬然;劉彩霞;沈亮;溫善鵬;董瑋;郭文濱;張歆東
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張景林;王恩遠

1.一種離子型氣敏材料分析裝置（1），其特征在于：由氣室（2）、探針調節裝置（3）、插指狀探針（4）、控溫平臺（6）、濕度均勻腔（7）、控制裝置（8）和上位機（9）組成；氣室（2）上設置有注氣孔（21）和觀察窗（22）；控溫平臺（6）設置在氣室（2）的底部，在控溫平臺（6）上放置有測試樣品（5），探針調節裝置（3）設置在測試樣品（5）的上方；氣室（2）外部連接濕度均勻腔（7）；控制裝置（8）對控溫平臺（6）的工作溫度、濕度均勻腔（7）的濕度氣氛進行控制，并對插指狀探針（4）測量所獲得的測試樣品信息進行模數處理，然后上傳至上位機（9）進行氣敏分析。

2.如權利要求1所述的一種離子型氣敏材料分析裝置（1），其特征在于：氣室（2）為不銹鋼材質，為圓柱或者圓錐型結構。

3.如權利要求1所述的一種離子型氣敏材料分析裝置（1），其特征在于：探針調節裝置（3）由X-Y-Z方向交錯的三個不銹鋼螺桿組成，可在X-Y-Z三個方向調節插指狀探針（4）與測試樣品（5）的相對位置，以保證兩者接觸良好。

4.如權利要求1所述的一種離子型氣敏材料分析裝置（1），其特征在于：插指狀探針（4）為Au或者Pt材質，由兩對以上插指狀電極組成。

5.如權利要求1所述的一種離子型氣敏材料分析裝置（1），其特征在于：測試樣品（5）為金屬氧化物、碳材料或有機材料。

6.如權利要求1所述的一種離子型氣敏材料分析裝置（1），其特征在于：控溫平臺（6）由不銹鋼材質的導熱平面（61）、內埋的Pt加熱絲（62）、溫度傳感器（63）和外包的水冷保護裝置（64）組成。

7.如權利要求1所述的一種離子型氣敏材料分析裝置（1），其特征在于：濕度均勻腔（7）由氣泵（72）、干燥室（73）、干燥氣閥門（74）、加濕室（75）、加濕氣閥門（76）和濕度傳感器（77）組成；氣泵（72）用于將外部空氣吸入進干燥室（73）和加濕室（75）中；干燥室（73）內置有吸附水分子的材料，空氣流過后可去除其中水汽；加濕室（75）內置有去離子水，空氣流過后會形成飽和濕度氣體；干燥氣閥門（74）和加濕氣閥門（76）連接控制裝置（8），通過兩個閥門的開閉來形成所需要的環境濕度，并將所獲的濕度氣體通入到氣室（2）中。

8.如權利要求1所述的一種離子型氣敏材料分析裝置（1），其特征在于：控制裝置（8）電源模塊（81）、溫度控制模塊（82）、干濕氣控制模塊（83）、數據采集模塊（84）、數據處理模塊（85）和總控制模塊（86）組成；電源模塊（81）將外接220V交流電轉換為各個模塊所需的工作電壓；溫度控制模塊（82）根據上位機（9）設定的目標溫度和溫度傳感器（62）傳回的測量值不斷調節加熱絲（61）的工作電流，直到溫度傳感器（62）傳回的測量值和上位機（9）所設定的目標溫度一致；干濕氣控制模塊（83）根據上位機（9）所設定的濕度值和濕度傳感器（76）的測量數值，來對干燥氣閥門（74）和加濕氣閥門（75）進行頻繁開閉，直到濕度傳感器（77）傳回的測量值與上位機（9）所設定的目標濕度一致；數據采集模塊（84）將所獲得的測試樣品數據進行采集和降噪，傳輸至數據處理模塊（85）；數據處理模塊（85）對數據采集模塊（84）上傳的數據進行模擬和分析，得到傳感器測試樣品（5）的實時復阻抗值，并上傳至上位機（9）；上位機（9）根據數據處理模塊（85）上傳的實時復阻抗值，繪制復阻抗——時間曲線，并計算復阻抗變化所需要的時間，即響應時間和恢復時間。