[發明專利]一種有毒氣體檢測傳感結構和傳感器及應用

在審

• 申請號: 202110970165.1
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113466297A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 王懋
• 申請（專利權）人: 安徽礪劍防務科技有限公司
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 管秋香

本發明公開了一種有毒氣體檢測傳感結構，具有一正極接線板和一負極接線板，所述正極接線板和負極接線板之間通過傳感單元連接，所述傳感單元包括兩片對應設置的導流板，所述導流板之間通過若干個互不接觸的支撐薄板連接，所述支撐薄板和導流板對應的表面上設有傳感薄膜，相鄰的支撐薄板上的傳感薄膜之間形成氣流通道，本發明克服了現有技術的不足，傳感器通過支撐薄板之間形成的氣流通道，使該傳感器具有較大的接觸面積，提高了傳感器的反應靈敏度。

技術領域

本發明涉及氣體傳感器技術領域，具體屬于一種有毒氣體檢測傳感結構和傳感器及應用。

背景技術

許多工業生產過程都存在刺激性氣體，如電焊、電鍍、冶煉、化工、石油等行業。這些氣體多具有腐蝕性，經呼吸道進入人體可造成急性中毒。刺激性氣體對機體的毒作用的共同特點，是對眼、呼吸道粘膜及皮膚都具有不同程度的刺激性。一般以局部損害為主，但也可引起全身反應。“三酸”蒸氣既可刺激呼吸道粘膜，也可引起皮膚燒傷；長期接觸低濃度酸霧，還可刺激牙齒，引起牙齒酸蝕癥。因此，為了預防和防止有毒有害氣體對工作人員的身體進行損傷，就需要及時的對環境中的有毒氣體進行檢出和報警，對工作環境進行通風和設備檢查，避免工作環境中的有毒氣體逐漸積累導致生產事故，而現有的有毒氣體檢測傳感器的檢測靈敏度較差，不能滿足現場的使用需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種有毒氣體檢測傳感結構和傳感器及應用，克服了現有技術的不足，能夠對一氧化氮、二氧化氮進行檢出，檢測靈敏度高。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案如下：

一種有毒氣體檢測傳感結構，具有一正極接線板和一負極接線板，所述正極接線板和負極接線板之間通過傳感單元連接，所述傳感單元包括兩片對應設置的導流板，所述導流板之間通過若干個互不接觸的支撐薄板連接，所述支撐薄板和導流板對應的表面上設有傳感薄膜，相鄰的支撐薄板上的傳感薄膜之間形成氣流通道。

優選地，相鄰的支撐薄板之間的導流板表面上設有通孔，所述通孔內填充有傳感薄膜，且通孔內的傳感薄膜與其對應的正極板或負極板接觸。

優選地，所述的導流板與其對應的正極板和負極板之間還設有接觸板，所述的接觸板一側與導流板緊密接觸，另一側與其對應的正極板或負極板緊密接觸，所述接觸板為石墨烯片。

優選地，所述的支撐薄板和導流板的材質為摻磷單晶硅，且支撐薄板和導流板為一體結構，摻磷單晶硅中磷元素的濃度為每10¹⁴cm^-3。

優選地，所述的傳感薄膜的材質為含有銀離子的二硫化鉬，其中銀離子占二硫化鉬總質量的0.3-0.6％。

本發明的另一目的在于提供該有毒氣體檢測傳感結構在氣體檢測中的應用。

本發明的另一目的在于提供具有該有毒氣體檢測傳感結構的傳感器，包括一絕緣外殼，有毒氣體檢測傳感結構設置于外殼內，外殼的前側和后側設有與氣流通道配合的開口，且外殼上設有與正極板和負極板連接的正極接線柱和負極接線柱。

本發明的另一目的在于提供該傳感器在氣體檢測中的應用。

優選地，所述的有毒氣體為一氧化氮或二氧化氮。

本發明與現有技術相比較，本發明的實施效果如下：

1、本發明的傳感器通過使用導電性能優異的石墨片作為接觸板，有效的提高了摻磷單晶硅與電極板的電子傳導能力，避免了無機和金屬界面效應導致的電子轉移受阻的問題，提高了傳感器的靈敏度。

2、本發明通過使用摻磷單晶硅作為載體，其與二硫化鉬能夠形成競爭傳導的作用，在二硫化鉬不與有毒氣體接觸時，二硫化鉬的傳導能力弱于摻磷單晶硅，使二硫化鉬被短路，而二硫化鉬與有毒氣體接觸后，二硫化鉬的傳導能力得到提升，此時摻磷單晶硅被短路，電流增大，使該傳感器的檢測能力和性能得到了提高。