[發明專利]改進的NDIR氣體檢測器

無效

• 申請號: 95192405.2
• 申請日: 1995-01-30
• 公開（公告）號: CN1145115A
• 公開（公告）日: 1997-03-12
• 發明（設計）人: J·Y·黃
• 申請（專利權）人: 特拉爾系統公司
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35;G01N21/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王勇,張志醒

1.一種改進的NDIR氣體檢測器，包括：

a.第一半導體材料基片；

b.連接到第一基片的第二半導體材料基片；

c.在第一和第二基片之間形成的光波導；

d.整體式地形成在基片之一上并定位在光波導的一端的光源；

e.整體式地形成在基片之一上并定位在光波導的和光源相對的那端的光探測器；

f.插在位于光源和光探測器之間的光路中的帶通濾光片；

g.一對插在位于光源和光探測器之間的光路中的窗口，可在波導中它們之間確定一個樣品室并熱隔光源和光探測器；以及

h.使氣體擴散進、出樣品室的裝置。

2.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，其中：在同一個基片上制造光源和光探測器。

3.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，其中：第一和第二基片的半導體材料是從Si和GaAs組成的組中選出來的。

4.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，其中：

a.光源是一個黑體；

b.光探測器是紅外探測器；以及

c.帶通濾光片的中心波長(CWL)約為4.26μm，FWHM約為0.1μm

5.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，其中：至少使一部分光導的壁金屬化以改善波導的內部反射率。

6.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，進一步還包括用于加熱光波導的壁至高于樣品室中的氣體的露點的溫度的裝置。

7.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，進一步還包括檢測光波導樣品室中的濕度值的裝置。

8.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，進一步還包括探測光波導樣品室中的壓力值的裝置。

9.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，其中：光探測器是從以下組中選擇出來的一種紅外探測器：硅化鉑肖特基光電二極管、電阻式輻射熱測量器、紅外隧道檢測器、熱電偶、和熱電堆。

10.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，進一步還包括：

a.以預先設定的頻率激勵源的源驅動器；以及

b.把探測器產生的電輸出轉換成代表被測氣體濃度的信號的信號處理電路。

11.如權利要求10的NDIR氣體檢測器，進一步還包括探測光波導樣品室內氣體流速的一個微流傳感器。

12.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，其中：使氣體擴散進、出樣品室內空間的裝置至少包括一個位于樣品室壁上的孔。

13.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，其中使氣體擴散進、出樣品室的裝置包括：

a.至少位于樣品室的一個壁上的多個孔；以及

b.覆蓋多個孔的一個透氣層。

14.如權利要求13的NDIR氣體檢測器，其中：透氣層是由從下述組中選出的一種電介質制成的：TEFLON、KAPTON、氧化硅、和氮化硅。

15.如權利要求13的NDIR氣體檢測器，其中：透氣層阻止大于0.1μm的顆粒進入光波導中的樣品室。

16.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，其中：所說一對窗口是從半導體材料基片之一顯微機加工出來的。

17.如權利要求1的NDIR氣體檢測器，其中還包括：

a.在基片之一上整體式形成的多個光探測器，它們定位在光波導的與光源相對的那一端上；

b.多個帶通濾光片，其中的每一個帶通濾光片都可通過一個不同范圍的波長并被插在光源和多個光探測器之一之間。

18.如權利要求17的NDIR氣體檢測器，其中：使用多個探測器中的至少一個探測器作為基準探測器。

19.一種由半導體材料經顯微機加工制成的NDIR氣體檢測器，包括：

a.一個光波導；

b.一個在光波導一端的光源；

c.至少一個位于波導的與光源相對的那一端的光探測器；

d.一個在波導內形成的擴散型樣品室，它插在光源和光探測器之間的光路中，使光源和光探測器與氣體樣品熱隔離；以及

e.至少一個插在光源和至少一個光探測器之間的帶通濾光片。