[發明專利]高精度高選擇性丙酮氣體傳感器

在審

• 申請號: 201810017629.5
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108333226A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 梁慶成;趙建勛;蔣大勇;侯建華;高尚
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的高精度高選擇性丙酮氣體傳感器，包括底板、筒體、金屬氧化物丙酮傳感器和屏蔽盒，筒體的內部為柱形腔，屏蔽盒的內部設置有電路部分；特征在于：金屬氧化物丙酮傳感器由絕緣陶瓷管、金屬氧化物層、加熱線圈和金屬電極組成，金屬氧化物層涂覆于絕緣陶瓷管的外表面上，加熱線圈穿過絕緣陶瓷管的中央空腔，金屬氧化物層的兩端均連接有金屬電極，所述柱形腔的下端設置有過濾膜，上端設置有排風扇。本發明的丙酮氣體傳感器，由于過濾膜的過濾作用，使其具有較高選擇性，由于增設了排風扇加大了氣體在筒體內的流速，可實現對煙氣中低濃度丙酮氣體的檢測，使其具有較高的精度。

技術領域

本發明涉及一種丙酮氣體傳感器，更具體的說，尤其涉及一種高精度高選擇性丙酮氣體傳感器。

背景技術

丙酮作為醫藥化工生產過程中的溶媒，如果生產過程中處理不當或者回收設備不合格，極易造成丙酮與空氣混合后排放到大氣中，丙酮為有毒氣體，排放至大氣中會造成大氣污染。我國大氣污染防治法對排入至大氣中有機物含量進行了嚴格規定，使得丙酮氣體的排放量受到嚴格控制。目前對工廠排放氣體的檢測基本通過兩種方式來實現，一種是在線實時監測，將氣體檢測儀器安裝于工廠的排煙通道中，通過實時檢測的方式對煙氣中有害氣體成分進行檢測；這種檢測方式雖然具有不間斷監控的特點，但由于布設成本高且檢測設備容易被篡改，通常情況不采用。

另一種是采用隨機抽樣的方式，由質檢部分攜帶檢測儀器不定時的對排放氣體進行檢測，由于不同時段工廠排放煙氣的成分變化較大，如果遇到所檢測成分含量較低的時間段，則很難檢測出有害成分的存在，這就要求傳感器具有較高的精度。

發明內容

本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種高精度高選擇性丙酮氣體傳感器。

本發明的高精度高選擇性丙酮氣體傳感器，包括底板、筒體、金屬氧化物丙酮傳感器和屏蔽盒，筒體、屏蔽盒均固定于底板上，筒體的內部為柱形腔且兩端開口，底板上開設有與柱形腔相通的圓形開口；金屬氧化物丙酮傳感器設置于柱形腔中，屏蔽盒的內部設置有電路部分；其特征在于：金屬氧化物丙酮傳感器由絕緣陶瓷管、金屬氧化物層、加熱線圈和金屬電極組成，金屬氧化物層涂覆于絕緣陶瓷管的外表面上，加熱線圈穿過絕緣陶瓷管的中央空腔，金屬氧化物層的兩端均連接有金屬電極，金屬電極、加熱線圈均穿過筒體與電路部分相連接；所述柱形腔的下端設置有對進入的氣體進行過濾的過濾膜，柱形腔的上端設置有起抽風作用的排風扇。

本發明的高精度高選擇性丙酮氣體傳感器，所述電路部分由模擬信號放大電路、濾波電路、A/D轉換電路和4-20mA輸出電路組成，金屬氧化物丙酮傳感器的金屬電極經信號線與模擬信號放大電路的輸入端相連接，模擬信號放大電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連接，濾波電路的輸出與A/D轉換電路的輸入端和4-20mA輸出電路的輸入端均相連接。

本發明的高精度高選擇性丙酮氣體傳感器，所述底板上設置有4個引腳，4個引腳分別為GND引腳、數字信號引腳、模擬信號引腳和VCC引腳，數字信號引腳、模擬信號引腳分別與A/D轉換電路的輸出端和4-20mA輸出電路的輸出端相連接。

本發明的高精度高選擇性丙酮氣體傳感器，所述金屬氧化物層為氧化銦-三氧化鎢、氧化鋅或二氧化錫金屬氧化物層。

本發明的有益效果是：本發明的丙酮氣體傳感器，由底板、筒體、金屬氧化物丙酮傳感器、屏蔽盒組成，丙酮傳感器設置于筒體的柱形腔中，柱形腔的下部設置有過濾膜、上部設置有排風扇，在對工廠排放煙氣檢測過程中，通過排風扇的抽風作用，煙氣首先經過濾膜的過濾后，再以較高的流速通過筒體，與丙酮傳感器上的金屬氧化物層發生作用，實現對丙酮氣體的檢測。由于過濾膜的過濾作用，使其具有較高選擇性，由于增設了排風扇加大了氣體在筒體內的流速，可實現對煙氣中低濃度丙酮氣體的檢測，使其具有較高的精度。