[發(fā)明專利]一種增強(qiáng)型氣體檢測(cè)傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011612553.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112595818A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷鳴;饒吉磊;劉曰利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢微納傳感技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 武漢藍(lán)寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 廉海濤

本發(fā)明公開(kāi)了一種增強(qiáng)型氣體檢測(cè)傳感器，包括：氣體富集器，氣體富集器包括具有氣體吸附功能的氣體吸附部及用于對(duì)氣體吸附部進(jìn)行加熱的加熱單元；氣體傳感器，氣體傳感器的檢測(cè)端靠近氣體吸附部設(shè)置，并可檢測(cè)到氣體吸附部被加熱單元加熱后釋放出的待測(cè)氣體。工作時(shí)，先讓氣體富集器處于低溫狀態(tài)，氣體吸附部可以長(zhǎng)時(shí)間吸附空氣中的待測(cè)氣體，當(dāng)吸附達(dá)到一定程度時(shí)，用加熱單元極速升溫至指定高溫，氣體吸附部受熱后，吸附的氣體在極短時(shí)間內(nèi)全部釋放，而氣體富集器與氣體傳感器處在同一較小腔體內(nèi)，從而可以將氣體的濃度在短時(shí)間內(nèi)提高幾百倍，從而實(shí)現(xiàn)先富集后檢測(cè)，解決了當(dāng)前氣體傳感器靈敏度低、選擇性低，達(dá)不到實(shí)際檢測(cè)需求的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種增強(qiáng)型氣體檢測(cè)傳感器。

背景技術(shù)

氣體傳感器在各行各業(yè)有大量的需求，但是有些場(chǎng)景下待測(cè)氣體濃度極低，通常達(dá)到ppb(十億分之一)級(jí)別，對(duì)于這種場(chǎng)景，目前的各種類型的傳感器靈敏度及選擇性都達(dá)不到使用需求，所以目前這一性能制約了氣體傳感器行業(yè)的發(fā)展。

低濃度測(cè)試需求的氣體包括乙烯、甲醛、甲基吲哚等等，這一類氣體通常在ppb級(jí)別的濃度下，就會(huì)有較大的影響或者危害，比如10ppb濃度的乙烯會(huì)導(dǎo)致水果催熟，70ppb的甲醛會(huì)導(dǎo)致白血病，10ppb的甲基吲哚會(huì)有明顯臭味。

以乙烯氣體的使用為例，生鮮水果運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，運(yùn)輸存儲(chǔ)的時(shí)間就比較長(zhǎng)，但水果能夠存儲(chǔ)的時(shí)間非常有限，所以通用的做法是在水果未完全成熟時(shí)，便采摘后進(jìn)行運(yùn)輸及保存，在需要上架銷售的時(shí)候，進(jìn)行充入乙烯氣體進(jìn)行人工催熟。但是水果本身也會(huì)自然成熟釋放乙烯氣體，或者運(yùn)輸中受到擠壓損傷，也會(huì)加速釋放乙烯，即便是幾十ppb濃度的乙烯，也會(huì)對(duì)水果進(jìn)行催熟，進(jìn)而導(dǎo)致更多水果產(chǎn)生乙烯，使環(huán)境中的乙烯濃度快速升高。如果在存儲(chǔ)期間，水果所處環(huán)境內(nèi)乙烯濃度突然升高，水果就會(huì)快速成熟，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)發(fā)生水果大面積腐爛的情況，而水果的單價(jià)一般較高，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失將會(huì)很大。因此如果能夠通過(guò)監(jiān)測(cè)水果存儲(chǔ)環(huán)境中的乙烯濃度變化，就能及時(shí)掌握水果的成熟時(shí)間，進(jìn)而采取相應(yīng)措施來(lái)避免或降低水果的損失。

由于乙烯氣體即便只有ppb級(jí)別的濃度，也能對(duì)水果產(chǎn)生效果，因此要求氣體傳感器具有極高的靈敏度，測(cè)試極限能達(dá)到ppb級(jí)別。而存儲(chǔ)水果的環(huán)境中，一般會(huì)有其它各種揮發(fā)性氣體，其濃度也較高，就需要?dú)怏w傳感器具有很高的選擇性。遺憾的是，目前沒(méi)有任何一種商用傳感器能夠滿足這兩個(gè)苛刻的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種增強(qiáng)型氣體檢測(cè)傳感器，采用氣體富集技術(shù)，解決當(dāng)前氣體傳感器靈敏度低，達(dá)不到實(shí)際檢測(cè)需求的問(wèn)題。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種增強(qiáng)型氣體檢測(cè)傳感器，包括：

氣體富集器，所述氣體富集器包括具有氣體吸附功能的氣體吸附部及用于對(duì)所述氣體吸附部進(jìn)行加熱的加熱單元；

氣體傳感器，所述氣體傳感器的檢測(cè)端靠近所述氣體吸附部設(shè)置，并可檢測(cè)到所述氣體吸附部被所述加熱單元加熱后釋放出的待測(cè)氣體。

進(jìn)一步的，所述氣體富集器、氣體傳感器內(nèi)置于同一容納腔內(nèi)，所述容納腔的一側(cè)設(shè)置有與外部待檢測(cè)環(huán)境相連通的導(dǎo)氣槽。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)氣槽內(nèi)設(shè)置有干擾氣體吸附器，所述干擾氣體吸附器用于去除干擾氣體。

進(jìn)一步的，所述干擾氣體吸附器的吸附劑材料包括但不限于活性炭、改性共價(jià)有機(jī)框架材料(COF)、金屬有機(jī)框架材料(MOF)。

進(jìn)一步的，所述氣體傳感器包括但不限于半導(dǎo)體式氣體檢測(cè)傳感器、電化學(xué)式氣體檢測(cè)傳感器、催化燃燒式氣體檢測(cè)傳感器、光學(xué)式氣體檢測(cè)傳感器。

進(jìn)一步的，所述氣體富集器與所述氣體傳感器相鄰布置。

進(jìn)一步的，所述的增強(qiáng)型氣體檢測(cè)傳感器還包括透氣膜，所述透氣膜覆蓋于所述導(dǎo)氣槽上。