[發(fā)明專利]一種過濾模組及其測定方法和氣體傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111166348.4
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113975907A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁然;趙科;高山;肖焓艷;李玉杰;騰云;李洪濤;劉詠飛;馬徑坦;卞超;邵新蒼;陳軒;陳昊;秦延山;張曉星;田雙雙
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司;湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01D46/54
• 分類號: B01D46/54;B01D53/22;G01N15/08
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 丁博寒

1.一種過濾模組，其特征在于，包括：沿混合氣體導(dǎo)向依次設(shè)置隔膜、第一過濾膜和第二過濾膜，所述隔膜和所述第一過濾膜設(shè)置在氣室的進(jìn)氣口處，所述第二過濾膜設(shè)置在氣室內(nèi)；

所述隔膜用于過濾混合氣體中的水蒸氣和塵埃雜質(zhì)，所述第一過濾膜用于濾除混合氣體中氣體體積大于待測氣體的雜質(zhì)氣體，所述第二過濾膜用于濾除混合氣體中氣體體積小于待測氣體的雜質(zhì)氣體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾模組，其特征在于，所述第一過濾膜組設(shè)置為壓電材料膜，所述第二過濾膜設(shè)置為分子篩選擇透過膜，所述第二過濾膜對應(yīng)混合氣體中小于待測氣體的氣體種類設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾模組，其特征在于，所述隔膜和所述第一過濾膜貼合設(shè)置且均覆蓋進(jìn)氣口，多個所述第二過濾膜貼合設(shè)置。

4.一種過濾模組的測定方法，其特征在于，用于測定如權(quán)利要求1~3任一項所述的第一過濾膜和所述第二過濾膜，設(shè)置混合氣體包含的氣體種類Q=｛q₁，q₂，q₃，…，q_n｝，其中，所述第一過濾膜通過調(diào)節(jié)其兩端的電壓值改變自身間隙使體積小于間隙的氣體通過，多個所述第二過濾膜設(shè)置為不同的類型，實現(xiàn)對不同種類雜質(zhì)氣體的吸附，其中不同種氣體對應(yīng)的氣體體積設(shè)置為R³=｛r³_q1，r³_q2，r³_q3，…，r³_qn｝；

通過第一實驗裝置測定所述第一過濾膜在不同電壓參數(shù)下允許通過氣體分子大小之間的關(guān)系，通過第二實驗裝置測定不同種所述第二過濾膜對不同種氣體的吸附性能。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾模組的測定方法，其特征在于，所述第一實驗裝置包括密封設(shè)置的第一氣室和第二氣室，所述第一氣室和所述第二氣室由密封墊分割并分別通過進(jìn)氣孔和出氣孔與外界連通，在所述密封墊上嵌設(shè)所述第一過濾膜，且所述第一過濾膜與外部電路連通，在通電狀態(tài)下，所述第一氣室與所述第二氣室連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾模組的測定方法，其特征在于，通過第一實驗裝置測定所述第一過濾膜在不同電壓參數(shù)下允許通過氣體分子大小之間的關(guān)系，包括以下步驟：

S11：斷開電源檢查所述第一實驗裝置氣密性，并對所述第一氣室和所述第二氣室抽真空；

S12：通過所述進(jìn)氣孔向所述第一氣室導(dǎo)入氣體q_n至常壓；

S13：開通電源并控制所述第一過濾膜兩端電壓為v₁，維持電壓使兩氣室氣壓相等，再分別測量兩氣室中氣體的濃度c₁，c₂，計算擴(kuò)散率η= c₂/ c；

S14：調(diào)節(jié)所述第一過濾膜兩端電壓為v₂，重復(fù)步驟S11~S13得到氣體q_n在各電壓下的擴(kuò)散率，并擬合成電壓—擴(kuò)散率曲線；

S15：選擇曲線中導(dǎo)數(shù)值初為0點對應(yīng)的電壓值V_qn作為氣體q_n在所述第一過濾膜中自由擴(kuò)散時的電壓值；

S16：重復(fù)步驟S11~S15測定余下n-1種氣體在所述第一過濾膜中自由擴(kuò)散時的電壓值，并繪制電壓—體積曲線V=f（r³）。