本发明专利技术涉及一种石墨烯阵列检测单元及其制备方法、检测转换装置，检测转换装置包括转轴、沿转轴周向均匀分布的多个检测单元、用于联接检测单元和转轴的连接杆，检测单元包括：外部固定架、上高透玻璃、下高透玻璃和石墨烯十字阵列结构板；本发明专利技术还涉及检测单元的制备方法，本发明专利技术的检测单元通过不同夹角的微纳结构的石墨烯十字阵列结构板产生不同透射谱线。本发明专利技术还通过转轴的转动带动检测单元转动，从而能够得到多个透射谱线的透射谷位置对应的波长差，通过透射谷位置对应的波长差可进行多个逻辑条件筛选，能实现多个逻辑运算，能够作为逻辑开关进行使用，而且便于操作，有利于实现动态变化的调节。
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯阵列检测单元及其制备方法、检测转换装置
本专利技术属于自动控制
，具体涉及一种石墨烯阵列检测单元及其制备方法、检测转换装置。
技术介绍
逻辑开关(或称为压力逻辑开关)是一种广泛应用于自动化控制系统的控制仪表。逻辑开关通常用于测量气体或者液体等流体的压力或温度。在被测流体的压力或温度高于或低于额定值时，逻辑开关会相应动作而改变其所包含的微动开关的通断状态，进而达到自动控制的目。现有的逻辑开关主要有采用机械方式、电路方式、以及PN结方式进行设计从而进行相关的额定值判断，并作出相应的动作。
技术实现思路
本专利技术提供了一种石墨烯阵列检测单元及其制备方法、检测转换装置。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种石墨烯阵列检测单元，包括外部固定架、上高透玻璃、下高透玻璃和石墨烯十字阵列结构板；所述石墨烯十字阵列结构板位于上高透玻璃与下高透玻璃之间，所述上高透玻璃与下高透玻璃通过外部固定架固定；所述石墨烯十字阵列结构板的石墨烯十字阵列中的单个石墨烯十字夹角均相同，且单个石墨烯十字的夹角α为[0°，90°]。一种石墨烯阵列检测单元的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将氧化石墨烯溶于溶剂中，以ITO玻璃作为基底，在基底上利用旋涂或浸蘸的方法制备氧化石墨烯薄膜；步骤2，烘干：将步骤1中所述涂覆有氧化石墨烯薄膜的基底放在热板上烘干，作为基板；步骤3，激光直写加工：将所述基板放置在样品台上，通过软件控制系统控制样品台移动，通过激光微纳加工系统对氧化石墨烯薄膜进行加工，使聚焦的激光光点在氧化石墨烯薄膜内扫描出石墨烯十字阵列结构，激光扫描位点的氧化石墨烯被还原为石墨烯，得到石墨烯十字阵列结构板；步骤4，将所述石墨烯十字阵列结构板固定在上高透玻璃与下高透玻璃之间，再通过外部固定架将所述上高透玻璃与下高透玻璃固定；步骤5，重复步骤1至步骤4，制备石墨烯十字阵列结构的夹角α不同的石墨烯十字阵列结构板。一种石墨烯阵列检测转换装置，包括转轴、沿转轴周向均匀分布的多个检测单元、用于联接检测单元和转轴的连接杆，所述连接杆的一端与转轴连接，连接杆的另一端与检测单元连接；所述检测单元包括：外部固定架、上高透玻璃、下高透玻璃和石墨烯十字阵列结构板；所述石墨烯十字阵列结构板夹持在上高透玻璃与下高透玻璃之间，所述上高透玻璃与下高透玻璃通过外部固定架固定；所述石墨烯十字阵列结构板的石墨烯十字阵列单个石墨烯十字的夹角α为[0°，90°]；所述石墨烯十字阵列结构板的石墨烯十字阵列的每个石墨烯十字的夹角α均相同，且不同检测单元的石墨烯十字阵列结构板的石墨烯十字阵列的石墨烯十字的夹角α均不相同。进一步的，所述检测单元设置有四个，且相互对称设置为十字形。进一步的，所述石墨烯十字阵列结构板在中红外波段的透射谱线的两个透射谷位置对应的波长差为Δλ，当所述夹角α为50°对应的波长差Δλ为Δλ50＝3.62μm，当所述夹角α为60°对应的波长差Δλ为Δλ60＝2.38μm，当所述夹角α为70°对应的波长差Δλ为Δλ70＝1.50μm，当所述夹角α为90°对应的波长差Δλ为Δλ90＝0μm；当Δλ≥Δλ50，执行第一种逻辑运算A；当Δλ∈(Δλ50，Δλ60]，执行第二种逻辑运算B；当Δλ∈(Δλ60，Δλ70]，执行第三种逻辑运算C；当Δλ∈(Δλ70，Δλ90]，执行第四种逻辑运算D；当Δλ∈(Δλ90，0]，执行第五种逻辑运算E；当所述夹角α＝90°时，费米能增大时，费米能级Ef取值0.4ev、0.5ev、0.6ev时可执行三种逻辑运算；当所述夹角α＝70°、60°或50°时，费米能级Ef取值0.4ev、0.5ev、0.6ev时可执行九种逻辑运算。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1，本专利技术通过微纳结构的石墨烯十字阵列结构板能够产生具有两个透射谷的透射谱线，从而能够得到透射谱线的透射谷位置对应的波长差，通过透射谷位置对应的波长差可进行条件筛选。2，本专利技术还通过转轴的转动带动检测单元转动，检测单元转换实现入射光产生不同效果的透射谱线，从而能够得到多个透射谱线的透射谷位置对应的波长差，通过透射谷位置对应的波长差可进行多个逻辑条件筛选，能实现多个逻辑运算，能够作为逻辑开关进行使用，而且便于操作，有利于实现动态变化的调节。3，本专利技术的检测单元主要由石墨烯阵列构成，通过改变石墨烯的费米能级，石墨烯阵列的透射曲线也会发生规律地改变，因此，也可以在同一个检测单元里实现不同逻辑变换。附图说明图1是单个石墨烯十字阵列结构示意图；图2是检测单元结构示意图；图3是检测转换装置的结构示意图；图4是检测转换装置使用状态结构示意图；图5是检测组件结构示意图；图6是石墨烯十字阵列结构的夹角α变化时对应的透射谱线示意图；图7是石墨烯十字阵列结构的费米能级变化时对应的透射谱线示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。实施例1：如图1所示，本实施例提供石墨烯阵列检测单元，包括外部固定架4-1、上高透玻璃4-2、下高透玻璃4-3和石墨烯十字阵列结构板4-4；石墨烯十字阵列结构板4-4位于上高透玻璃4-2与下高透玻璃4-3之间，上高透玻璃4-2与下高透玻璃4-3通过外部固定架4-1固定；石墨烯十字阵列结构板4-4的石墨烯十字阵列中的单个石墨烯十字夹角均相同，且单个石墨烯十字的夹角α为[0°，90°]。如图2所示，当石墨烯十字阵列结构板4-4的石墨烯十字阵列的石墨烯十字的结构参数：L1＝L2＝55nm，d1＝d2＝40nm不改变，只改变夹角α时，会产生不同效果的具有两个透射谷的透射谱线，如图6所示为夹角α发生从90°分别变为70°、60°、50°时在中红外波段对应的透射谱线。这里定义为Δλ，表示透射谱线中两个透射谷位置对应的波长差，夹角α不同，产生不同的透射谱线，则透射谷对应的波长差不相同，所以根据透射谷对应的波长差不相同可进行多个不同条件的筛选。L和d的变化对石墨烯十字阵列结构板4-4产生的透射谱线两个透射谷的波长差没有影响。实施例2：本实施例提供一种石墨烯阵列检测单元的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将氧化石墨烯溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨烯阵列检测单元，其特征在于：包括外部固定架(4‑1)、上高透玻璃(4‑2)、下高透玻璃(4‑3)和石墨烯十字阵列结构板(4‑4)；所述石墨烯十字阵列结构板(4‑4)位于上高透玻璃(4‑2)与下高透玻璃(4‑3)之间，所述上高透玻璃(4‑2)与下高透玻璃(4‑3)通过外部固定架(4‑1)固定；所述石墨烯十字阵列结构板(4‑4)的石墨烯十字阵列中的单个石墨烯十字夹角均相同，且单个石墨烯十字的夹角α为[0°，90°]。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯阵列检测单元，其特征在于：包括外部固定架(4-1)、上高透玻璃(4-2)、下高透玻璃(4-3)和石墨烯十字阵列结构板(4-4)；所述石墨烯十字阵列结构板(4-4)位于上高透玻璃(4-2)与下高透玻璃(4-3)之间，所述上高透玻璃(4-2)与下高透玻璃(4-3)通过外部固定架(4-1)固定；所述石墨烯十字阵列结构板(4-4)的石墨烯十字阵列中的单个石墨烯十字夹角均相同，且单个石墨烯十字的夹角α为[0°，90°]。2.一种石墨烯阵列检测单元的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，将氧化石墨烯溶于溶剂中，以ITO玻璃作为基底，在基底上利用旋涂或浸蘸的方法制备氧化石墨烯薄膜；步骤2，烘干：将步骤1中所述涂覆有氧化石墨烯薄膜的基底放在热板上烘干，作为基板；步骤3，激光直写加工：将所述基板放置在样品台上，通过软件控制系统控制样品台移动，通过激光微纳加工系统对氧化石墨烯薄膜进行加工，使聚焦的激光光点在氧化石墨烯薄膜内扫描出石墨烯十字阵列结构，激光扫描位点的氧化石墨烯被还原为石墨烯，得到石墨烯十字阵列结构板(4-4)；步骤4，将所述石墨烯十字阵列结构板(4-4)固定在上高透玻璃(4-2)与下高透玻璃(4-3)之间，再通过外部固定架(4-1)将所述上高透玻璃(4-2)与下高透玻璃(4-3)固定；步骤5，重复步骤1至步骤4，制备石墨烯十字阵列结构的夹角α不相同的石墨烯十字阵列结构板(4-4)。3.一种石墨烯阵列检测转换装置，其特征在于：包括转轴(3)、沿转轴(3)周向均匀分布的多个检测单元(4)、用于联接检测单元和转轴(3)的连接杆(7)，所述连接杆(7)的一端与转轴(3)连接，连接杆(7)的另一端与检测单元(4)连接；所述检测单元(4)包括：外部固定架(4-1)、上高透...
【专利技术属性】
技术研发人员：张中月，陈旭浪，王明艳，赵文静，朱牧飞，孙永伟，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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