【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气敏分析装置领域,特别涉及一种外部控温型智能气敏分析装置,其特点是可实现对材料气敏特性的直接分析,摆脱了材料气敏特性研究对传感器件的依赖。
技术介绍
气体传感器在环境、工业、食品、交通、国防等领域都有重要的应用价值,自发现起就引起了人们的广泛兴趣。目前市场上最常用的气体传感器是基于半导体氧化物材料制作成旁热式传感器件,这类传感器的优点是稳定性高、一致性好,但是也存在着选择性差、工作温度高、灵敏度低、检测限低等缺陷,需要研究新材料弥补其不足。近年来,随着对材料科学研究的深入,出现了有机半导体、共轭聚合物、碳材料(包括纳米管、石墨烯)等新型的气敏材料。传统的气敏材料研究需要将材料制成上述旁热式器件,即将材料研磨调和成浆料后涂覆到陶瓷管上,然后再焊接到底座上,最后从陶瓷管芯穿入用于给器件供热的加热丝并焊接,待器件制作完成后才可使用相应的设备分析其气敏特性。这种方式不仅操作复杂,还具有一定的局限性,特别是不能用于薄膜型的材料和粘附性差且不易烧结的气敏材料的特性研究。半导体加工工艺特别是硅器件的发展使平面型器件在气体传感器领域得到应用,这类器件能够解决新型材料的器件化问题,但是需要使用多层衬底制作器件,在衬底上需同时集成测量电极、加热电极和测温电极以同时实现测量和控温,通常这种多层衬底制作的工艺复杂、成本较高。
技术实现思路
为解决上述技术方案中旁热式气体传感器在材料研究的局限性,同时降低开发平面型气体传感器的成本,本专利技术提供了一种外部控温型的气敏分析装置,该系统使用探针直接连接被测材料以测量材料的气敏特性,操作简单、方便快捷。本专利技术所述的外部控 ...
【技术保护点】
一种外部控温型智能气敏分析装置,包括测试平台(1)、气室(2)、控制系统(3)、冷却水循环箱(4)、真空泵(5)、动态配气系统(6)及测试软件(7)装置,其特征在于:测试平台(1)内部包括控温装置(11)、探针调节装置(12)、液体蒸发器(13)、风扇(14)、照明(15)、真空计(16)、抽真空通道(17)、气路(18)和温湿度传感器(19);所述控温装置(11)包括样品测试台(111)、内埋的加热丝(112)、温度传感器(113)以及加热丝(112)周围包覆的水冷保护系统(114),可直接对测试样品进行外部控温;所述探针调节装置(12)包括调节支架(121)和弹性探针(122),通过调整调节支架(121)可调节弹性探针(122)与测试样品的接触点。
【技术特征摘要】
1.一种外部控温型智能气敏分析装置,包括测试平台(1)、气室(2)、控制系统(3)、冷却水循环箱(4)、真空泵(5)、动态配气系统(6)及测试软件(7)装置,其特征在于:测试平台(1)内部包括控温装置(11)、探针调节装置(12)、液体蒸发器(13)、风扇(14)、照明(15)、真空计(16)、抽真空通道(17)、气路(18)和温湿度传感器(19);所述控温装置(11)包括样品测试台(111)、内埋的加热丝(112)、温度传感器(113)以及加热丝(112)周围包覆的水冷保护系统(114),可直接对测试样品进行外部控温;所述探针调节装置(12)包括调节支架(121)和弹性探针(122),通过调整调节支架(121)可调节弹性探针(122)与测试样品的接触点。2.根据权利要求1所述的外部控温型智能气敏分析装置,其特征在于:样品测试台(111)为不锈钢或者陶瓷材质,外部直径10mm~500mm,用于测试时放置样品并控制样品工作温度,加热丝(112)在施加一定的加热电流后能够提供热量,温度传感器(113)为之提供反馈,实时调整加热电流,水冷保护系统(114)外部连接冷却水循环箱(4)提供水冷保护和辅助温度调节。3.根据权利要求1所述的外部控温型智能气敏分析装置,其特征在于:调节支架(121)为金属材质,可实现探针的X-Y-Z三向调节,调节精度0.001mm~0.1mm,调节总距1mm~20mm,用于控制探针与材料之间的接触位置;弹性探针(122)的弹性端直接接触测试样品,另一端相连测量电极。4.根据权利要求1所述的外部控温型智能气敏分析装置,其特征在于:气室(2)为不锈钢材质,圆柱或者圆锥型,体积1L~50L,通过翻转旋转轴(21)与测试平台(1)形成封闭或敞开的测试环境,气室(2)与测试平台(1)衔接的接口处为凹型设计并安装密封圈(26)。5.根据权利要求1或4所述的外部控温型智能气敏分析装置,其特征在于:测试平台(1)与气室(2)相结合,可支持静态配气以及不同压强下的动态配气;其中,静态配气包括气体稀释配气和液体蒸发配气,气体稀释配气从注气孔(22)注入一定体积的气体;液体蒸发配气从注液孔(23)注入到液体蒸发器(13),蒸发器的加热温度通过触摸控制屏(38)上的蒸发温度(383)设置;动态配气包括测试平台(1)连接动态配气系统(6),在开启混气阀(181)后,气体将从气路(18)进入气室;真空系统包括真空泵(5)、真空计(16)、抽真空通道(17)和角阀(161),可对封闭的气室进行抽真空处理并保持一定的真空度,在使用动态配气系统(6)通气后,通过触摸控制屏(38)显示的环境压强(386)锁定测试样品工作时的气压,从而支持不同压强下的动态配气测试。6.根据权利要求1所述的外部控温型智能气敏分析装置,其特征在于:控制...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐冬梅,漆奇,曹峰,
申请(专利权)人:北京艾立特科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。