[實用新型]氣體檢測裝置

有效

• 申請號: 202220738838.0
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN217846054U
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 曹斌斌
• 申請（專利權）人: 蘇州敏芯微電子技術股份有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N29/02
• 代理公司: 深圳紫藤知識產權代理有限公司 44570
• 代理人: 方世棟

本申請公開了一種氣體檢測裝置。所述裝置包括基板以及設置在所述基板上的包覆體，所述包覆體與所述基板共同形成測試腔，所述測試腔用于容納包含目標氣體成分的待測氣體。所述氣體檢測裝置還包括控制器、第一傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器用于感測所述待測氣體產生的所述壓力變化并生成對應的第一電信號，所述第二傳感器用于感測參考對象產生的壓力變化并生成對應的第二電信號，所述控制器用于根據所述第一電信號和所述第二電信號的差分確定所述目標氣體成分的當前屬性。本申請所公開的技術方案能夠通過第一電信號與第二電信號的差分而去除環境噪聲帶來的干擾，從而提高檢測的準確性和靈敏性。

技術領域

本申請涉及氣體檢測技術領域，尤其涉及一種氣體檢測裝置。

背景技術

光聲光譜技術是以光聲效應為基礎的一種新型光譜分析檢測技術，它是光譜技術與量熱技術結合的產物。光聲光譜技術在測量微量氣體場合有著其特有的優勢，即靈敏度高，可靠性好，并且應用范圍較廣，在家居系統，汽車行業以及環境監測等方面具有很大的需求。

在光聲光譜分析中，發射具有特定波長的紅外輻射，樣品中待測氣體會吸收具有特定波長的紅外輻射，而其他氣體并不會貢獻吸收量，待測氣體吸收光中的能量后被激發，導致周期性的加熱與冷卻，該周期與紅外輻射的強度調制頻率對應。加熱和冷卻過程會導致氣體的膨脹與收縮，從而產生具有調制頻率的聲波信號，該聲波信號的強弱與待測氣體的濃度成對應關系，因此利用微音器檢測該聲波信號將其轉換為電信號即可測量待測氣體的濃度。在光聲光譜分析中如何避免外部環境的噪聲對測量精度的影響是檢測中關鍵的部分，噪聲對結果有著決定性的影響，噪聲過大會將信號淹沒，使得無法將有用信號和噪聲區分開來。

實用新型內容

本申請實施例提供一種氣體檢測裝置，以有效解決現有光聲光譜氣體分析中外部環境的噪聲對測量帶來干擾的問題。

根據本申請的一方面，本申請提供一種氣體檢測裝置，所述氣體檢測裝置包括基板以及設置在所述基板上的包覆體，所述包覆體與所述基板共同形成測試腔，所述測試腔用于容納包含目標氣體成分的待測氣體；

所述氣體檢測裝置還包括光發射器，所述光發射器位于所述測試腔內，用于發出調制光以觸發所述待測氣體產生壓力變化；

其中，所述氣體檢測裝置還包括控制器、第一傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器用于感測所述待測氣體產生的所述壓力變化并生成對應的第一電信號，所述第二傳感器用于感測參考對象產生的壓力變化并生成對應的第二電信號，所述控制器用于根據所述第一電信號和所述第二電信號的差分確定所述目標氣體成分的當前屬性。

進一步地，所述參考對象是環境噪聲，所述第一傳感器位于所述測試腔內，并且所述第二傳感器位于所述測試腔之外，用于感測所述環境噪聲所產生的壓力變化。

進一步地，所述氣體檢測裝置還包括設置在所述基板上并且位于所述測試腔內的透明罩，用于容納用作所述參考對象的預設的參考氣體，所述第二傳感器位于所述透明罩內，用于感測所述參考氣體所產生的壓力變化。

進一步地，所述光發射器所發出的調制光能夠穿過所述透明罩以觸發所述參考氣體產生壓力變化。

進一步地，所述第一傳感器是第一MEMS麥克風，所述第二傳感器是第二MEMS麥克風，所述第一MEMS麥克風用于感測以聲波形式傳遞的所述待測氣體產生的壓力變化以及環境噪聲產生的壓力變化，所述第二MEMS麥克風用于感測所述環境噪聲產生的壓力變化。

進一步地，所述第一傳感器是第一MEMS麥克風，所述第二傳感器是第二MEMS麥克風，所述第一MEMS麥克風用于感測以聲波形式傳遞的所述待測氣體產生的壓力變化以及環境噪聲產生的壓力變化，所述第二MEMS麥克風用于感測以聲波形式傳遞的所述參考對象產生的壓力變化以及所述環境噪聲產生的壓力變化。

進一步地，所述光發射器是紅外發射器。