[發明專利]一種氣體傳感和UV光探測集成系統

有效

• 申請號: 201710994801.8
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107727147B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 彭小燕;王培超;段書凱;王麗丹
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01N27/04;G01N33/00
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 王翔

1.一種氣體傳感和UV光探測集成系統，其特征在于，主要包括以下模塊：真空腔、溫度測量及控制系統、電極測試系統(3)、氣體控制系統、UV光控制系統、濕度控制系統(6)和半導體氣體傳感器(7)；

所述真空腔主要包括腔體和蓋板；

所述真空腔左側的上半部分具有開口I；

所述真空腔右側上半部分具有入氣口；所述真空腔右側下半部分具有出氣口；

所述腔體內部安裝有所述溫度測量及控制系統、所述電極測試系統(3)、所述氣體控制系統、所述UV光控制系統、所述濕度控制系統(6)和所述半導體氣體傳感器(7)；

所述蓋板對所述腔體進行密封；所述蓋板可拆卸；所述蓋板具有供濕度計穿過的通孔I；

所述溫度測量及控制系統主要包括加熱器和熱電偶(202)；

所述加熱器對所述半導體氣體傳感器(7)進行加熱；

所述熱電偶(202)測量所述半導體氣體傳感器(7)的溫度；所述熱電偶(202)控制所述半導體氣體傳感器(7)的溫度；

所述電極測試系統(3)主要包括電阻(301)、電壓表(302)、數據采集卡和電腦；

所述電壓表(302)實時測量所述電阻(301)的電壓值；所述數據采集卡采集實時電信號；所述數據采集卡將采集到的實時電信號輸入到所述電腦中；所述電腦對接收到的數據進行分析；

所述氣體控制系統主要包括三通電磁閥(401)、導氣管(402)、轉接頭(403)、流量計(404)、氣體瓶(405)和真空泵(406)；

導氣管(402)的一端連接所述氣體瓶(405)，另一端接入所述真空腔內；導氣管(402)轉彎處內置所述三通電磁閥(401)和所述轉接頭(403)；所述三通電磁閥(401)連接在所述轉接頭(403)右方；所述流量計(404)通過控制導氣管(402)內部氣體的流速和氣壓來控制所述腔體內部氣體的流速和氣壓；所述真空泵(406)連接在所述真空腔的出氣口上；所述真空泵(406)吸收所述腔體內的目標氣體；

所述UV光控制系統主要包括長波紫外線管(501)、中波紫外線管(502)、短波紫外線管(503)、開關、高度調節支架(506)和紫外檢測器；

所述高度調節支架(506)主要包括橫桿、豎桿和可調連接件；

所述橫桿通過所述可調連接件連接在所述豎桿上；

所述可調連接件可以調節所述橫桿和所述豎桿連接的位置；

所述高度調節支架(506)用于調節所述長波紫外線管(501)、所述中波紫外線管(502)和所述短波紫外線管(503)的高度；

所述長波紫外線管(501)、所述中波紫外線管(502)和所述短波紫外線管(503)并排連接在所述橫桿上；

所述開關包括開關I、開關II和開關III；

所述開關I控制所述長波紫外線管(501)的亮滅；

所述開關II控制所述中波紫外線管(502)的亮滅；

所述開關III控制所述短波紫外線管(503)的亮滅；

所述紫外檢測器對UV光進行檢測；

所述濕度控制系統(6)主要包括管道I、加濕器(602)和濕度計(603)；

所述加濕器(602)通過所述管道I連接到所述開口I；

所述加濕器(602)改變所述腔體內部的氣體濕度；

所述濕度計(603)通過所述蓋板上的通孔I插入所述腔體內；所述濕度計(603)測量所述腔體內部氣體的濕度。

2.根據權利要求1所述的一種氣體傳感和UV光探測集成系統，其特征在于：所述半導體氣體傳感器(7)的厚度＜1μm；所述半導體氣體傳感器(7)的靈敏度＞80％；所述半導體氣體傳感器(7)的響應時間＜10s；所述半導體氣體傳感器(7)的適用溫度范圍為0～200℃；所述半導體氣體傳感器(7)的阻值決定所述電阻(301)的阻值。

3.根據權利要求1所述的一種氣體傳感和UV光探測集成系統，其特征在于：所述目標氣體為H₂、N₂和O₂。

4.根據權利要求1所述的一種氣體傳感和UV光探測集成系統，其特征在于：所述氣體瓶(405)中填充毒害氣體；所述毒害氣體為CH₄和H₂。