[發明專利]一種基于點陣式壓電薄膜傳感器的氣體檢測裝置

在審

• 申請號: 201711203003.5
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107741455A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 高波;陳大偉;唐焱;張應紅;唐亮;高成;王巖;黃偉;胡清鐘;孫寧
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01N29/036
• 分類號: G01N29/036
• 代理公司: 南寧新途專利代理事務所(普通合伙)45119
• 代理人: 方明

1.一種基于點陣式壓電薄膜傳感器的氣體檢測裝置，其特征在于：包括

點陣式壓電薄膜傳感器，所述點陣式壓電薄膜傳感器具有至少一個氣體通道，每個氣體通道具有多個壓電薄膜，所述多個壓電薄膜整合排布在基底上以構成一個點陣式傳感器組，所述壓電薄膜采用聲子晶體材料制成，且在其內表面涂抹有能夠吸附待測氣體的敏感材料；

信號發生器，連接所述點陣式壓電薄膜傳感器，并向所述點陣式壓電薄膜傳感器發出激勵以使點陣式壓電薄膜傳感器產生諧振波；

信號采集分析處理模塊，連接所述點陣式壓電薄膜傳感器，用以獲取所述點陣式壓電薄膜傳感器因諧振波的產生而形成的電信號，并對所述電信號進行放大、濾波以及多通道掃查處理，后應用波形數據分析軟件獲取諧振波的幅頻特性曲線，以獲知所述待測氣體的信息。

2.如權利要求1所述的基于點陣式壓電薄膜傳感器的氣體檢測裝置，其特征在于：所述點陣式壓電薄膜傳感器上的氣體通道設置數量超過一個時，所有的氣體通道并排設置。

3.如權利要求1所述的基于點陣式壓電薄膜傳感器的氣體檢測裝置，其特征在于：同一氣體通道內壓電薄膜所涂抹的敏感材料為同一類別的敏感材料，且能夠吸附同一種類別的待測氣體；不同氣體通道內壓電薄膜所涂抹的敏感材料的類別不同。

4.如權利要求1所述的基于點陣式壓電薄膜傳感器的氣體檢測裝置，其特征在于：所述信號采集分析處理模塊包括依次連接的激光振動儀、鎖相放大器和波形數據分析軟件，其中，所述激光振動儀連接點陣式壓電薄膜傳感器，以通過激光檢測所述電信號的幅頻特性，所述鎖相放大器將激光振動儀所獲取的幅頻特性進行放大、濾波處理后向波形數據分析軟件傳遞信號，所述波形數據分析軟件采用LabVIEW軟件，用以獲取諧振波的幅頻特性曲線，并根據所述幅頻特性曲線獲知待測氣體的信息。

5.如權利要求1所述的基于點陣式壓電薄膜傳感器的氣體檢測裝置，其特征在于：所述信號采集分析處理模塊所獲知的待測氣體的信息包括待測氣體所包含氣體的類別及各氣體相應的濃度。

6.如權利要求1所述的基于點陣式壓電薄膜傳感器的氣體檢測裝置，其特征在于：還包括儲放有所述待測氣體的待測氣體罐，所述待測氣體罐連接點陣式壓電薄膜傳感器，以將所述待測氣體通入氣體通道內。

7.如權利要求6所述的基于點陣式壓電薄膜傳感器的氣體檢測裝置，其特征在于：還包括儲放有氮氣的氮氣罐，所述氮氣罐連接點陣式壓電薄膜傳感器，以將所述氮氣通入氣體通道內，所述氮氣和待測氣體錯開通入氣體通道內。

8.如權利要求7所述的基于點陣式壓電薄膜傳感器的氣體檢測裝置，其特征在于：還包括混合氣室，所述混合氣室分別連接點陣式壓電薄膜傳感器、待測氣體罐和氮氣罐，用以混合所述待測氣體和氮氣、并將混合得到的混合氣體通入氣體通道內；所述氮氣罐和混合氣室之間設置有第一流量控制器，所述氮氣罐和點陣式壓電薄膜傳感器之間設置有第二流量控制器。

9.如權利要求8所述的基于點陣式壓電薄膜傳感器的氣體檢測裝置，其特征在于：所述混合氣室上設置有可開合的混合排氣孔。

10.如權利要求5-9任一所述的基于點陣式壓電薄膜傳感器的氣體檢測裝置，其特征在于：所述點陣式壓電薄膜傳感器上設置有可開合的氣道排氣孔，所述氣道排氣孔與點陣式壓電薄膜傳感器上所有的氣體通道均連通。