本申请涉及用于使用用于选择性、低分辨率甲醛检测器的多种固体电解质传感器的系统和方法。公开了一种用于在存在第一目标气体的情况下确定第二目标气体浓度的方法,所述方法包括:在第一操作条件下操作第一传感器,其中第一传感器是传感器组件的一部分,其中第一传感器包括一个过滤器,用于过滤第一目标气体;在第二操作条件下操作第二传感器,其中第二传感器是传感器组件的一部分;通过第一传感器至少检测出第一目标气体;通过第二传感器检测第二目标气体;处理来自第一传感器的信号输出和来自第二传感器的信号输出;以及基于处理后的输出信号确定第一目标气体的浓度和确定第二目标气体的浓度。标气体的浓度。标气体的浓度。
【技术实现步骤摘要】
用于使用用于选择性、低分辨率甲醛检测器的多种固体电解质传感器的系统和方法
[0001]本申请是国家申请号为201780097246.7的专利技术专利申请的分案申请,该专利技术专利申请的申请日为2017年10月26日,专利技术名称为“用于使用用于选择性、低分辨率甲醛检测器的多种固体电解质传感器的系统和方法”。
[0002]相关申请的交叉引用不适用。
[0003]关于联邦赞助研究或开发的声明不适用。
[0004]缩微平片附件的引用不适用。
技术介绍
[0005]在监测各种气体的存在时,可存在可在传感器内反应的其它气体(例如,一氧化碳(CO))。例如,传感器的电极可包括催化剂,该催化剂可催化目标气体和干扰气体(例如,一氧化碳)两者的反应。因此,干扰气体的存在可产生传感器中的交叉敏感性,从而导致环境气体中存在的目标气体的水平大于实际存在水平的错觉。由于各种目标气体的存在带来的危险,用于触发警报的阈值水平可相对较低,并且因干扰物的存在而引起的交叉敏感性可足够高,从而造成目标气体传感器的误报警。
技术实现思路
[0006]在一个实施方案中,一种用于在存在第一目标气体的情况下确定第二目标气体的浓度的方法可包括:在第一操作条件下操作第一传感器,其中第一传感器是传感器组件的一部分;在第二操作条件下操作第二传感器,其中第二传感器是传感器组件的一部分,并且其中第二操作条件不同于第一操作条件;通过所述第一传感器检测至少一种目标气体;通过所述第二传感器检测至少一种目标气体;处理从所述第一传感器输出的信号和从所述第二传感器输出的信号;以及基于处理后的输出信号确定第一目标气体和第二目标气体中至少一者的浓度。
[0007]在一个实施方案中,被配置成在存在第一目标气体的情况下检测第二目标气体的传感器组件可包括:第一传感器,其包括第一操作条件;第二传感器,其包括第二操作条件,其中第一操作条件与第二操作条件不同;以及处理器,其被配置成从第一传感器接收第一输出信号;从第二传感器接收第二输出信号;通过比较所接收的输出信号来处理它们;以及基于处理后的输出信号确定第一目标气体和第二目标气体中至少一者的浓度。
[0008]在一个实施方案中,一种用于在一氧化碳存在下确定甲醛浓度的方法可包括:在第一操作条件下操作第一传感器,其中第一传感器是传感器组件的一部分;在第二操作条件下操作第二传感器,其中第二传感器是传感器组件的一部分,并且其中第二操作条件不同于第一操作条件;通过第一传感器检测一氧化碳和甲醛中的至少一者;通过第二传感器
检测一氧化碳和甲醛中的至少一者;处理从所述第一传感器输出的信号和从所述第二传感器输出的信号;以及基于处理后的输出信号确定一氧化碳和甲醛中至少一者的浓度。
附图说明
[0009]为了更完整地理解本公开,现在结合附图和具体实施方式参考以下简要描述,其中类似的附图标号表示类似的部分。
[0010]图1示出了根据本公开内容的实施方案的传感器的示意图。
[0011]图2示出了根据本公开内容的实施方案的传感器组件。
[0012]图3A至图3B示出了根据本公开内容的实施方案的第一传感器和第二传感器的分解图。
具体实施方式
[0013]首先应当理解,尽管以下示出了一个或多个实施方案的示例性实施方式,但是可以使用任何数量的技术(无论是当前己知的还是尚不存在的技术)来实现所公开的系统和方法。本公开决不应当限于下文所示的示例性实施方式、附图和技术,而是可以在所附权利要求书的范围以及其等同物的全部范围内进行修改。
[0014]以下简短术语定义应适用于整个申请文件:术语“包括”意指包括但不限于,并且应以在专利上下文中通常使用的方式加以解释;短语“在一个实施方案中”、“根据一个实施方案”等一般意指跟在该短语后的特定特征、结构或特性可包括在本专利技术的至少一个实施方案中,并且可包括在本专利技术的不止一个实施方案中(重要的是,此类短语不一定是指相同的实施方案);如果说明书将某物描述为“示例性的”或“示例”,则应当理解为是指非排他性的示例;术语“大约”或“约”等在与数字一起使用时,可意指具体数字,或另选地,如本领域技术人员所理解的接近该具体数字的范围;和如果说明书陈述了部件或特征“可以”、“能够”、“能”、“应当”、“将”、“优选地”、“有可能地”、“通常”、“任选地”、“例如”、“经常”或“可能”(或其它此类词语)被包括或具有特性,则特定部件或特征不是必须被包括或具有该特性。此类部件或特征可任选地包括在一些实施方案中,或可排除在外。
[0015]本公开内容的实施方案包括用于在对一氧化碳没有交叉敏感性的情况下检测甲醛系统和方法。随着住房市场的增长,对家用甲醛检测器(用于个人用途)的需求可能会增加,在某些地区中,人们由于暴露于低水平的甲醛中,特别是在新建房屋中(由于在建筑中供应物和油漆中存在甲醛)可能会受到健康损害。当前对于甲醛的检测器通常对一氧化碳(CO)具有交叉敏感性,其中CO可能以较大浓度存在(当与甲醛水平相比时)。这种交叉敏感性可能引起误报警并且阻碍对甲醛的有效检测。而且,当前可用的高质量检测器(可能不会遭受这些交叉敏感性问题)可能过于昂贵。
[0016]本公开内容的实施方案可采用在两种不同条件下操作的两个固体电解质传感器(SECS)。例如,传感器可在两个不同的偏置电势下和/或在两个不同的过滤器下操作。这两
个传感器在暴露于甲醛时的响应可能与暴露于CO(和其它交叉敏感气体)时的响应不同,从而可隔离和检测与甲醛相关的响应。SECS的低成本可允许更广泛的家庭使用,从而为用户提供负担得起的选择性甲醛检测器。另外,通过比较从两个传感器的输出,可消除信号中的噪声,从而在检测到的信号中实现高分辨率。这种提高的分辨率可使得能够检测到较低浓度的甲醛。
[0017]气体检测器使用多个传感器来提供选择性在本领域中是已知的。然而,所公开的实施方案包括在不同条件下操作的两个传感器,这可提供附加的检测益处,如本文所述。例如,甲醛检测器可包括施加到两个传感器的两种不同的偏置电压。作为另一个示例,甲醛检测器可包括用于两个传感器的不同的过滤器,这可对甲醛提供提高的分辨率和选择性。不同操作条件的这两个示例可单独使用和/或在同一甲醛检测器中同时使用。
[0018]可通过确定两个传感器的响应差异来利用双传感器设计。传感器响应可能由于偏置电压的差异而变化,这可能会产生对气体(例如,甲醛、CO和其它有机气体)的敏感性、响应时间和噪声的差异。可解释两个传感器的响应差异来识别一种或多种气体。也可消除信号中的噪声,以实现选择性和高分辨率。
[0019]现在参照图1,示出了传感器100的示例性实施方案,其中传感器100可包括附接至基板102的多个层。基板102可包括氧化铝陶瓷材料,并且可包括贯穿基板的厚度的一个或多个扩散通道112,其中扩散通道112可允许气体从周围环境流入传感器100。在一些实施方案中,传感器100可包括第一层104(例如,其可以是催化层和/或电极层),该第一层104被配置成允许气体转移到传感器100本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于在存在第一目标气体的情况下确定第二目标气体浓度的方法,所述方法包括:在第一操作条件下操作第一传感器,其中所述第一传感器是传感器组件的一部分,其中第一传感器包括过滤器,用于过滤第一目标气体;在第二操作条件下操作第二传感器,其中所述第二传感器是所述传感器组件的一部分;通过第一传感器至少检测出第一目标气体;通过第二传感器检测第二目标气体;处理来自所述第一传感器的信号输出和来自所述第二传感器的信号输出;以及基于处理后的输出信号确定所述第一目标气体的浓度和确定所述第二目标气体的浓度。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一目标气体包括一氧化碳。3.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二目标气体包括挥发性有机化合物。4.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二目标气体包括甲醛。5.根据权利要求1所述的方法,其中所述过滤器包括高锰酸钾浸渍的玻璃纤维片。6.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一传感器包括被配置为将过滤器固定的膜。7.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖磊,基思,
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司,
类型:发明
国别省市:
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。