[實用新型]一種Pd摻雜ZnO的丙酮氣體傳感器

有效

• 申請號: 201820693226.8
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN208383710U
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 沈濤;李曉曉;王金鵬;夏振濤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種Pd摻雜ZnO的丙酮氣體傳感器，涉及光纖濕度傳感領域。包括光源、光纖、集氣瓶、丙酮氣體傳感頭、丙酮注入口和光譜儀光纖。利用Pd摻雜ZnO對丙酮的敏感性質，結合微納光纖技術，實現丙酮氣體的檢測。本實用新型采用單模光纖實現光信號頻譜變化，靈敏度高、成本低，并且結構緊湊、穩定性高，有利于丙酮氣體檢測技術的實用化應用。

技術領域

本實用新型設計光纖傳感領域，具體涉及一種Pd摻雜ZnO的丙酮氣體傳感器。

背景技術

丙酮是一種重要的工業原料，應用十分廣泛。然而丙酮易燃、有毒，對人的中樞神經系統具有抑制和麻醉作用，高濃度吸收會對腎、肝以及胰腺造成嚴重傷害。鑒于此，在污染事故、環境影響評價及設施驗收等環境監測工作中，需對其的含量進行檢測。相對于傳統的丙酮氣體傳感器，光纖傳感器具有抗電磁干擾及核輻射的影響，制作工藝簡單，體積更?。皇褂脡勖L、穩定性好等優點。而Pd摻雜ZnO對丙酮具有良好的敏感性，在微納光纖表面Pd摻雜ZnO能夠改善光與環境介質的相互作用，從而對外部環境丙酮濃度產生顯著的敏感性。

光纖作為傳輸光的波導，具有重量輕、體積小、耐腐蝕、防電磁干擾等優點，與ZnO結合起來的光纖傳感器具有抗干擾、抗腐蝕、靈敏度高、遠距離檢測等優點，能夠實現精確探測，因此得到了研究者們越來越多的關注和探索。微納加工技術越來越受到研究人員的關注，其應用范圍也越來越廣泛，光纖傳感器在航空航天、鐵路施工、海洋工業、石油檢測、管道安全、橋梁檢測等領域不斷的發展進步。因此，將Pd摻雜ZnO與光纖傳感相結合用于丙酮氣體檢測對丙酮氣體傳感器的實用化發展具有重要意義。

發明內容

針對傳統丙酮氣體傳感器的制備繁瑣、成本較高等不足，本實用新型的目的在于提供一種Pd摻雜ZnO的丙酮氣體傳感器。

本實用新型的技術方案如下：

本實用新型提供一種Pd摻雜ZnO的丙酮氣體傳感器，包括：光源（1）、光纖（2）、集氣瓶（3）、丙酮氣體傳感頭（4）、丙酮注入口（5）、光譜儀（6）。

光源（1）所發出的光通過光纖（2）連接丙酮氣體傳感頭（4）的輸入端，丙酮氣體傳感頭（4）的輸出端通過光纖（2）與光譜儀（6）相連；所述的丙酮氣體傳感頭（4）放置在集氣瓶（3）中，在丙酮注入口（5）注入丙酮。

所述Pd摻雜ZnO的丙酮氣體傳感器結構如下：

所述光源（1）為中心波長為1550nm寬頻帶光源；

所述光纖（2）為單模光纖；

所述集氣瓶（3）的容量為600ml；

所述丙酮氣體傳感頭（4）包括拉錐光纖（4-1）、丙酮氣體敏感材料（4-2）；

所述拉錐光纖（4-1）包層直徑為3μm，錐長為2.8cm；

所述丙酮氣體敏感材料（4-2）為Pd摻ZnO復合材料，采用PVA溶液制備而成；

所述丙酮注入口（5）為長為2cm、寬為0.5cm、高為1cm的長方體。

本實用新型的實用效果如下：

本丙酮氣體傳感器具有結構緊湊、重量輕、抗電磁干擾、遠距離測量等特點，可應用于各種惡劣環境。

附圖說明

圖1為一種Pd摻雜ZnO的丙酮氣體傳感器；

圖2為丙酮氣體傳感頭。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結合圖1說明本實施方式，本實施方式是一種Pd摻雜ZnO的丙酮氣體傳感器，它包括光源（1）、光纖（2）、集氣瓶（3）、丙酮氣體傳感頭（4）、丙酮注入口（5）、光譜儀（6）；