[發(fā)明專利]一種氣體傳感和UV光探測(cè)集成系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710994801.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107727147B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭小燕;王培超;段書凱;王麗丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G01N27/04;G01N33/00
• 代理公司: 重慶大學(xué)專利中心 50201
• 代理人: 王翔

本發(fā)明公開(kāi)了一種氣體傳感和UV光探測(cè)集成系統(tǒng)，其特征在于，主要包括以下模塊：真空腔、溫度測(cè)量及控制系統(tǒng)、電極測(cè)試系統(tǒng)、氣體控制系統(tǒng)、UV光控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)和半導(dǎo)體氣體傳感器。本發(fā)明能夠提供多種環(huán)境變量，使得研究復(fù)雜環(huán)境下傳感器的傳感特性成為可能，更全面的提高了傳感器的性能。本發(fā)明結(jié)合氣體傳感特性測(cè)試和UV光探測(cè)器測(cè)試于一體，節(jié)省成本、實(shí)用性強(qiáng)。尤其是在高濕環(huán)境中，高校本科生可以利用本發(fā)明進(jìn)行氣體、UV光和濕度傳感特性的測(cè)試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成探測(cè)領(lǐng)域，具體是一種氣體傳感和UV光探測(cè)集成系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近幾年，各大媒體頻繁報(bào)道出突發(fā)性毒氣泄漏事件。因此，人們對(duì)突發(fā)性毒氣泄漏給予了越來(lái)越多的關(guān)注。空氣污染的加劇、安全事故的頻發(fā)、食品質(zhì)量的惡化等因素都與各種毒害氣體有著莫大的關(guān)聯(lián)。

UV光即紫外線，紫外線的波長(zhǎng)范圍在100～400nm，是一種介于X射線與可見(jiàn)光間的電磁波。但是，紫外線在殺菌的同時(shí)，也會(huì)對(duì)人體細(xì)胞造成破壞。強(qiáng)紫外線的照射甚至?xí)?dǎo)致皮膚表皮壞死、白內(nèi)障患者增加、免疫系統(tǒng)破壞、皮膚癌等。

同時(shí)，重慶特殊的地理?xiàng)l件使其常年處于高濕區(qū)。因此，濕度檢測(cè)在食品行業(yè)、檔案管理、溫室大棚、動(dòng)物養(yǎng)殖、藥品儲(chǔ)存、煙草行業(yè)、工控行業(yè)等行業(yè)都至關(guān)重要。

由此可見(jiàn)，對(duì)于空氣中的毒害氣體、UV光及濕度的檢測(cè)正成為現(xiàn)代工業(yè)和生活中必不可少的一環(huán)。

在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，一般使用的是傳感器。傳感器能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，再根據(jù)這些電信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)獲得和測(cè)試環(huán)境中毒害氣體、UV光和濕度的相關(guān)信息。根據(jù)基本感知功能，一般可以把傳感器分為光敏元件、氣敏元件、濕敏元件、熱敏元件和力敏元件等。在研制傳感器的過(guò)程中，測(cè)試傳感器件的性能至關(guān)重要。

但是，目前來(lái)說(shuō)，重慶的高校和科研機(jī)構(gòu)還沒(méi)有為本科生提供能夠在重慶特殊的地理環(huán)境下進(jìn)行傳感器性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的集成設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種氣體傳感和UV光探測(cè)集成系統(tǒng)，主要包括以下模塊：真空腔、溫度測(cè)量及控制系統(tǒng)、電極測(cè)試系統(tǒng)、氣體控制系統(tǒng)、UV光控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)和半導(dǎo)體氣體傳感器。

所述真空腔主要包括腔體和蓋板。

所述真空腔左側(cè)的上半部分具有開(kāi)口I。

所述真空腔右側(cè)上半部分具有入氣口。所述真空腔右側(cè)下半部分具有出氣口。

所述腔體內(nèi)部安裝有所述溫度測(cè)量及控制系統(tǒng)、所述電極測(cè)試系統(tǒng)、所述氣體控制系統(tǒng)、所述UV光控制系統(tǒng)、所述濕度控制系統(tǒng)和所述半導(dǎo)體氣體傳感器。

所述蓋板對(duì)所述腔體進(jìn)行密封。所述蓋板可拆卸。

所述蓋板具有供濕度計(jì)穿過(guò)的通孔I。

進(jìn)一步，所述蓋板四周具有密封膠墊。所述真空腔底部具有減震膠墊。

所述溫度測(cè)量及控制系統(tǒng)主要包括加熱器和熱電偶。

所述加熱器對(duì)所述半導(dǎo)體氣體傳感器進(jìn)行加熱。

進(jìn)一步，所述溫度測(cè)量及控制系統(tǒng)還包括硅片。所述硅片疊放在所述加熱器上面。所述硅片用于保持所述半導(dǎo)體氣體傳感器和所述加熱器的距離。

所述熱電偶測(cè)量所述半導(dǎo)體氣體傳感器的溫度。所述熱電偶控制所述半導(dǎo)體氣體傳感器的溫度。

進(jìn)一步，所述半導(dǎo)體氣體傳感器的厚度＜1μm。所述半導(dǎo)體氣體傳感器的靈敏度＞80％。所述半導(dǎo)體氣體傳感器的響應(yīng)時(shí)間＜10s。所述半導(dǎo)體氣體傳感器的適用溫度范圍0～200℃。所述半導(dǎo)體氣體傳感器的阻值決定所述電阻的阻值。