[發明專利]一種污水有害氣體傳感器和方法

有效

• 申請號: 201611046609.8
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106525963B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 陳濤;楊帆;甄玉龍;徐正山;王旭;馬玉林;高杰
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01N29/02
• 分類號: G01N29/02
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 黃熊

1.一種污水有害氣體傳感器，其特征在于，包括輸入叉指換能器、多個輸出叉指換能器、多個敏感膜、壓電基底；

所述輸入叉指換能器、多個輸出叉指換能器、多個敏感膜都沉淀在所述壓電基底；

所述輸出叉指換能器的數量和所述敏感膜的數量相同；

所述輸入叉指換能器實現電聲轉換，用于將輸入無線脈沖轉換為前向聲波；

所述多個敏感膜中的每一個，用于吸附一種有害氣體分子，改變所述前向聲波的波速，產生一個延遲聲波；

所述多個輸出叉指換能器中的每一個，實現聲電轉換，用于接收所述前向聲波和所述延遲聲波，輸出多個前向脈沖、多個延遲脈沖；

所述多個輸出叉指換能器的順序為按照機電耦合系數依次減小；在所述前向聲波作用范圍內沿所述前向聲波傳播方向依次排列；沿垂直所述前向聲波傳播方向分布排列；

所述多個敏感膜的順序為對所述聲波的衰減效應依次減小；在所述前向聲波傳播方向上，按照所述順序，每一順位的所述敏感膜分別位于所述輸入叉指換能器和位于同一順位的所述輸出叉指換能器之間。

2.如權利要求1所述污水有害氣體傳感器，其特征在于，所述多個輸出叉指換能器包含第一輸出叉指換能器、第二輸出叉指換能器、第三輸出叉指換能器、第四輸出叉指換能器；所述多個敏感膜包含第一敏感膜、第二敏感膜、第三敏感膜、第四敏感膜；

所述第一敏感膜吸附第一種有害氣體分子，改變所述前向聲波的波速，產生第一延遲聲波；

所述第二敏感膜吸附第二種有害氣體分子，改變所述前向聲波的波速，產生第二延遲聲波；

所述第三敏感膜吸附第三種有害氣體分子，改變所述前向聲波的波速，產生第三延遲聲波；

所述第四敏感膜吸附第四種有害氣體分子，改變所述前向聲波的波速，產生第四延遲聲波；

所述第一輸出叉指換能器，用于接收所述前向聲波和所述第一延遲聲波，輸出第一前向脈沖、第一延遲脈沖；

所述第二輸出叉指換能器，用于接收所述前向聲波和所述第二延遲聲波，輸出第二前向脈沖、第二延遲脈沖；

所述第三輸出叉指換能器，用于接收所述前向聲波和所述第三延遲聲波，輸出第三前向脈沖、第三延遲脈沖；

所述第四輸出叉指換能器，用于接收所述前向聲波和所述第四延遲聲波，輸出第四前向脈沖、第四延遲脈沖。

3.如權利要求2所述污水有害氣體傳感器，其特征在于，

所述第一敏感膜為硅膠膜；所述第一輸出叉指換能器為群組類單向叉指換能器；

所述第二敏感膜為含籠形分子A的聚合物敏感膜；所述第二輸出叉指換能器為電極寬度可控型叉指換能器；

所述第三敏感膜為水合氧化鐵膜；所述第三輸出叉指換能器為懸浮電極單向叉指換能器；

所述第四敏感膜為PU-1膜；所述第四輸出叉指換能器為分布式聲反射叉指換能器。

4.如權利要求1-3任意一項所述污水有害氣體傳感器，其特征在于，所述多個輸出叉指換能器中的每一個，垂直所述前向聲波傳播方向的寬度不小于0.1mm；垂直所述聲波傳播方向的分布間距不小于0.05mm。

5.如權利要求1-3任意一項所述污水有害氣體傳感器，其特征在于，所述輸入叉指換能器在垂直所述前向聲波傳播方向的寬度不小于n×0.15mm，其中n為輸出叉指換能器的數量。

6.如權利要求1-3任意一項所述污水有害氣體傳感器，其特征在于，所述多個輸出叉指換能器中機電耦合系數最大的一個，沿所述前向聲波傳播方向與所述輸入叉指換能器之間的距離不小于4mm。

7.如權利要求6所述污水有害氣體傳感器，其特征在于，其他輸出叉指換能器沿所述前向聲波傳播方向與所述輸入叉指換能器之間的距離依次增加量不少于0.5mm。