[發明專利]氣體濃度的檢測裝置及系統

在審

• 申請號: 202011558881.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112834427A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 劉翡瓊
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及氣體濃度的檢測裝置及系統，具體而言，涉及氣體濃度檢測領域。本申請提供的氣體濃度的檢測裝置包括：腔體、墊層、柔性材料層和金屬層；當需要對待測氣體的濃度進行檢測的時候，在該密封氣腔中充入待測氣體，使用脈沖的紅外光對該密封氣腔進行照射，在脈沖的紅外光的照射下，由于光聲效應待測氣體會釋放出熱量，并且在熱量的作用下該待測氣體發生膨脹，進而會使得該柔性材料層發生形變，進而使得該金屬層中的阿基米德螺旋線結構發生形變，從二維結構變化為三維結構，即該阿基米德螺旋線結構的手性發生改變，通過該阿基米德螺旋線結構手性與待測氣體的濃度的對應關系，得到待測氣體的濃度。

技術領域

本申請涉及氣體濃度檢測領域，具體而言，涉及一種氣體濃度的檢測裝置及系統。

背景技術

氣體濃度檢測是在燃氣、石油、化工、冶金等存在易燃、易爆、毒性氣體的危險場所中廣泛運用，氣體濃度的快速準確的檢測是安全生產，環境檢測的，醫療健康領域中必不可少的關鍵環節。目前存在的氣體濃度的檢測裝置存在體積較大，在樣品較少的情況下難以檢測等問題。光纖的具有抗電磁和原子輻射干擾的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能；絕緣、無感應的電氣性能；耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方，或者對人有害的地區(如核輻射區)，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

現有技術中的氣體濃度檢測方案，一般是通過質量濃度公式(mg/m3)＝M/22.4·ppm·[273/(273+T)]·(P/101325)。其中，M為氣體分子量，P為氣體壓力，T為氣體溫度，ppm為體積ppm濃度，公式簡化后：質量濃度(mg/m3)＝M×ppm/22.4。

但是，上述計算氣體濃度的方法中需要檢測的量較多，使得對氣體濃度的檢測較為復雜，并且通過對多個量進行檢測之后，經過計算得到氣體濃度，由于計算氣體濃度受到多個物理量的影響，則得到的氣體濃度準確度較低。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有技術中的不足，提供一種氣體濃度的檢測裝置及系統，以解決現有技術中計算氣體濃度的方法中需要檢測的量較多，使得對氣體濃度的檢測較為復雜，并且通過對多個量進行檢測之后，經過計算得到氣體濃度，由于計算氣體濃度受到多個物理量的影響，則得到的氣體濃度準確度較低的問題。

為實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本申請提供一種氣體濃度的檢測裝置，檢測裝置包括：腔體、墊層、柔性材料層和金屬層；腔體為一面開口的空腔結構，墊層、柔性材料層和金屬層均設置在腔體的空腔內部，墊層設置在腔體中與開口相對的一端，柔性材料層和金屬層設置在腔體的空腔開口處，且柔性材料層靠近墊層設置，金屬層設置在柔性材料層遠離墊層的一側，柔性材料層、墊層和腔體的腔壁構成密封氣腔，密封氣腔內填充有待測氣體，其中，金屬層上周期設置多個通槽，每個通槽中均設置有阿基米德螺旋線結構，且阿基米德螺旋線結構半徑最大的一端與通槽的壁固定連接。

可選地，該檢測裝置還包括透氣孔，透氣孔設置在密封氣腔的腔壁上。

可選地，該檢測裝置還包括塞子，塞子用于封堵或打開透氣孔。

可選地，該檢測裝置還包括石墨烯層，石墨烯層設置在金屬層遠離墊層的一側。

可選地，該腔體的腔壁和墊層的材料均為透明材料。

可選地，該金屬層的材料為金、銀、釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑中的至少一種。

可選地，該阿基米德螺旋線結構的材料為金、銀、釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑中的至少一種。

可選地，該柔性材料層的材料為非熱脹冷縮材料。