一种用于区分气体类型的光电离化传感器制造技术

本申请公开了一种用于区分气体类型的光电离化传感器，用于提高光电离化传感器在检测具有不同电离能的气体时的分类能力。本申请包括：紫外灯模块、传感器主体、离子电流接收电极对、放大电路和输出模块；传感器主体上设置有气体流通区域和信息处理区域；紫外灯模块上设置有至少两个紫外光窗口，每一个所述紫外光窗口发出的紫外光光谱成分不同，紫外灯模块设置于气体流通区域内，紫外光窗口用于在紫外灯模块生成紫外光光源后射出紫外光；气体流通区域内安装有至少两个离子电流接收电极对；信息处理区域内安装有至少两个放大电路，离子电流接收电极对与放大电路连接；输出模块设置于信息处理区域内，输出模块与放大电路连接。输出模块与放大电路连接。输出模块与放大电路连接。

【技术实现步骤摘要】
一种用于区分气体类型的光电离化传感器


[0001]本申请实施例涉及检测领域，尤其涉及一种用于区分气体类型的光电离化传感器。

技术介绍

[0002]光电离化传感器是当前检测气体物质的一种重要传感器。其工作原理是：待测气体吸收紫外灯发射的光子，被电离成正离子和电子，其中气体分子被成功电离，需要紫外光光子能量(根据E＝hν计算)大于气体分子的离子化能。在外加电极的作用下，离子在空间移动形成微弱电流并被收集，这个微弱电流为光离子化电流。产生的离子化电流一般通过设置109Ω级别的大电阻的放大电路而被转化为便于测量的电压值，最后通过输出模块进行逻辑分析与计算，得到待测气体是否被电离的数据。
[0003]但是，在检测气体过程中，待测气体可能不只具有一种气体，它可以是多种气体的混合。在检测过程中。由于传统的光电离化传感器上的紫外灯模块只有一个紫外光光源和一个紫外光窗口，并且光电离化传感器上只有一个放大电路和输出模块，导致每一紫外光窗口所射出的紫外光的离子化能固定，只能电离电离能小于紫外光离子化能的待测气体，无法电离电离能大于紫外光离子化能的待测气体。即只能得出待测气体中存在电离能小于这一紫外光离子化能的气体类型这一分析数据，无法继续对待测气体中气体类型进行进一步分析，得到更多关于气体类型的分析数据。
[0004]当前，通过增加另一个能够射出不同能量的紫外光的紫外灯模块，并且添加新的放大电路，使得光电离化传感器可以继续对待测气体的气体类型进行进一步分析，并得到更多关于气体类型的分析数据。
[0005]但是，增加紫外灯模块的方法中，待测气体受到两个紫外灯模块分别作用，即待测气体不共用同一个紫外光光源，这些紫外光光源的气体浓度、纯度等各个方面均存在不可控的差异，在长期使用过程中光强的衰减速度也可能不同，在使用过程中，对于不同气体类型的分析数据的准确性会降低，导致传统的光电离化传感器在检测具有不同电离能的气体时的分类能力降低。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供了一种用于区分气体类型的光电离化传感器，其特征在于，包括：
[0007]紫外灯模块、传感器主体、离子电流接收电极对、放大电路和输出模块；
[0008]所述传感器主体上设置有气体流通区域和信息处理区域；
[0009]所述紫外灯模块上设置有至少两个紫外光窗口，每一个所述紫外光窗口发出的紫外光光谱成分不同，所述紫外灯模块设置于所述气体流通区域内，所述紫外光窗口用于在紫外灯模块生成紫外光光源后射出紫外光；
[0010]所述气体流通区域内安装有至少两个所述离子电流接收电极对，所述离子电流接
收电极对放置于所述紫外光窗口前，所述离子电流接收电极对用于接收待测气体电离时产生的信号；
[0011]所述信息处理区域内安装有至少两个所述放大电路，所述离子电流接收电极对与所述放大电路连接，所述放大电路用于处理所述离子电流接收电极对采集的信号；
[0012]所述输出模块设置于所述信息处理区域内，所述输出模块与所述放大电路连接，输出模块用于接收并根据所述放大电路处理后的信号生成用于区分所述待测气体气体基于电离能阈值的分析数据。
[0013]可选的，所述紫外灯模块包括交流电压模块、紫外光窗口、紫外激励电极对、紫外灯主体和工作气体；
[0014]紫外灯主体内包含所述工作气体，在所述紫外激励电极对的激励下发射紫外光；
[0015]所述紫外灯主体上设置至少两个紫外光窗口，所述工作物质产生的所述发射紫外光通过所述紫外光窗口后，每个紫外光窗口发出的光谱成分不同；
[0016]所述紫外激励电极对安装于所述紫外灯主体上，所述紫外激励电极对用于激励所述工作气体产生紫外光光源；
[0017]所述交流电压模块与所述紫外激励电极对连接，所述交流电压模块用于给所述紫外激励电极对提供高压交流电压。
[0018]可选的，所述交流电压模块包括高压电源模块和高压电源转换模块；
[0019]所述高压电源模块连接所述高压电源转换模块；
[0020]所述高压电源转换模块连接所述紫外激励电极对，所述高压电源转换模块用于向所述紫外激励电极对提供电能。
[0021]可选的，所述紫外灯模块还包括气体吸附剂；
[0022]紫外灯模块内包含所述气体吸附剂，所述气体吸附剂用于对紫外灯模块内的杂质气体进行吸附。
[0023]可选的，所述气体流通区域包括进气口、排气口和电离区域；
[0024]所述进气口设置于所述传感器主体上，将所述待测气体通过所述进气口进入所述电离区域，所述待测气体在所述电离区域电离；
[0025]所述排气口设置于所述传感器主体上，所述排气口用于将所述待测气体抽离所述电离区域。
[0026]可选的，所述气体流通区域还包括用于将所述待测气体抽入所述电离区域的抽气泵。
[0027]可选的，所述气体流通区域还包括用于将所述待测气体排出所述电离区域的排气泵。
[0028]可选的，所述离子电流接收电极对与所述紫外光窗口平行放置。
[0029]可选的，所述离子电流接收电极对与所述紫外光窗口垂直放置。
[0030]可选的，所述输出模块包括逻辑判断模块和信息输出模块；
[0031]所述逻辑判断模块与所述放大电路连接，所述逻辑判断模块用于分析所述放大电路处理后的信号；
[0032]所述逻辑判断模块与所述信息输出模块存在连接，所述信息输出模块用于用于生成指示所述待测气体的气体类型分析数据。
[0033]从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
[0034]在同一个紫外灯模块上同时设置了多个紫外光窗口，每一个紫外光窗口通过射出紫外光电离待测气体，通过多个离子电流接收电极对接收待测气体电离时产生的信号，离子电流接收电极对将信号传入放大电路进行信息处理，输出模块接收多个放大电路传输的信息进行逻辑分析与计算，判断紫外光窗口上的是否有待测气体电离，从而增加了气体类型分析数据。由于紫外光窗口采用的材料不同，所以紫外光窗口射出的紫外光光谱成分也不相同，导致放大电路接收到的数据存在差异，输出模块会将这些数据之间的差异进行逻辑分析与计算，得到区分所述待测气体气体基于电离能阈值的分析数据。在本申请实施例中，在同一个紫外灯模块上设置多个材质不同的紫外光窗口，使其共用一个紫外光光源，每一个紫外光窗口的紫外光光源、气体浓度、纯度等都几乎相同，提高光电离化传感器在检测具有不同电离能的气体时的分类能力。
附图说明
[0035]图1为用于区分气体类型的光电离化传感器的一个实施例结构示意图；
[0036]图2为紫外灯模块的一个实施例结构示意图；
[0037]图3为紫外灯模块一个实施例结构示意图；
[0038]图4为紫外灯模块另一个实施例结构示意图；
[0039]图5为用于区分气体类型的光电离化传感器的另一个实施例结构示意图；
[0040]图6为紫外灯与离子电流接收电极对的位置关系的一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于区分气体类型的光电离化传感器，其特征在于，包括：紫外灯模块、传感器主体、离子电流接收电极对、放大电路和输出模块；所述传感器主体上设置有气体流通区域和信息处理区域；所述紫外灯模块上设置有至少两个紫外光窗口，每一个所述紫外光窗口发出的紫外光光谱成分不同，所述紫外灯模块设置于所述气体流通区域内，所述紫外光窗口用于在紫外灯模块生成紫外光光源后射出紫外光；所述气体流通区域内安装有至少两个所述离子电流接收电极对，所述离子电流接收电极对放置于所述紫外光窗口前，所述离子电流接收电极对用于接收待测气体电离时产生的信号；所述信息处理区域内安装有至少两个所述放大电路，所述离子电流接收电极对与所述放大电路连接，所述放大电路用于处理所述离子电流接收电极对采集的信号；所述输出模块设置于所述信息处理区域内，所述输出模块与所述放大电路连接，输出模块用于接收并根据所述放大电路处理后的信号生成用于区分所述待测气体气体基于电离能阈值的分析数据。2.根据权利要求1所述的光电离化传感器，其特征在于，所述紫外灯模块包括交流电压模块、紫外光窗口、紫外激励电极对、紫外灯主体和工作气体；紫外灯主体内包含所述工作气体，在所述紫外激励电极对的激励下发射紫外光；所述紫外灯主体上设置至少两个紫外光窗口，所述工作物质产生的所述发射紫外光通过所述紫外光窗口后，每个紫外光窗口发出的光谱成分不同；所述紫外激励电极对安装于所述紫外灯主体上，所述紫外激励电极对用于激励所述工作气体产生紫外光光源；所述交流电压模块与所述紫外激励电极对连接，所述交流电压模块用于给所述紫外激励电极对提供高压交流电压。3.根据权利要求2所述的光电离化传感器，其特征在于，所述交流电压模块包括高压电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辰，刘凤俊，袁丁，吴红彦，夏征，
申请(专利权)人：北京华泰诺安探测技术有限公司，
类型：新型
国别省市：