比色型气敏传感器响应测量装置及方法制造方法及图纸

一种比色型气敏传感器响应测量装置及方法，所述装置包括气体产生瓶(1)、响应室(2)、图像采集装置(3)、气体收集瓶(4)和图像处理设备(5)，气体产生瓶与响应室通过导气管(21)连通，气体收集瓶采用另一导气管(22)与响应室连通，两个导气管上分别设有气阀，响应室顶部具有安装比色型气敏传感器响薄膜样品的透明盖板(23)，图像采集装置位于响应室的正上方以在薄膜样品探测响应气体时实时获取薄膜样品的图像，并将图像传输至所述图像处理设备。利用所述的装置对比色型气敏传感器响应进行测量的方法简单易行，能够实现传感器件在线响应测量。本发明专利技术的零部件可以利用现有产品或经过简单加工得到，整个装置具有简单易组装的特点。整个装置具有简单易组装的特点。整个装置具有简单易组装的特点。

【技术实现步骤摘要】
比色型气敏传感器响应测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及气体传感分析
，具体涉及一种比色型气敏传感器响应测量装置及方法。

技术介绍

[0002]气敏传感器可对某种目标气体进行定性或定量分析，已经在环境监测、食品安全、疾病诊断等领域得到了广泛应用，比如通过监测环境中H2S(硫化氢)的浓度可以预警H2S有毒气体富集，通过检测真空包装内O2的含量可以推断包装的泄露及预测包装内食品的品质状态。气敏传感器根据原理主要有电化学气敏、半导体气敏、光学气敏等。电化学气敏、半导体气敏是通过气敏材料与目标气体相互作用引起电信号的变化实现目标气体探测，其响应测量分析可以根据电阻、电流等电信号在响应前后的变化得出。而光学比色型气敏传感器与气体响应后会引起气敏材料光谱吸收、外观颜色等光学性能的变化，光谱吸收测量需要精密光学仪器，而外观颜色大多为离线测量，即在密封环境内响应后，立即取出进行颜色参数的测量，离线测量精准度大大折扣，因此，开发适用于比色型气敏传感器件在线响应测量的装置对于比色型气敏传感器件研究领域具有重要的现实意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种比色型气敏传感器响应测量装置，实现比色型气敏传感器件在线响应测量。
[0004]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种比色型气敏传感器响应测量装置，包括气体产生瓶、响应室、图像采集装置、气体收集瓶和图像处理设备，所述气体产生瓶与所述响应室通过导气管连通，所述气体收集瓶采用另一导气管与所述响应室连通，两个所述导气管上分别设有气阀，所述响应室顶部具有安装比色型气敏传感器响薄膜样品的透明盖板，所述图像采集装置位于所述响应室的正上方以在薄膜样品探测响应气体时透过所述盖板实时获取薄膜样品的图像，并将图像传输至所述图像处理设备。
[0005]在一些示例中，所述响应室顶部开口具有承载所述盖板的凸缘，所述盖板与所述凸缘之间具有橡胶垫片，所述盖板与所述凸缘通过螺栓紧固实现所述响应室的密封。
[0006]在一些示例中，所述盖板朝向所述响应室腔体的一面具有放置比色型气敏传感器薄膜样品的支架。
[0007]在一些示例中，所述响应室为透明有机玻璃材质。
[0008]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种利用所述的比色型气敏传感器响应测量装置对比色型气敏传感器响应进行测量的方法，包括：
[0009]S1.将薄膜样品放在所述响应室的所述盖板上；
[0010]S2.调整所述图像采集装置的显微镜，确保从所述显微镜中能清晰地观察到图像；
[0011]S3.通过进样器向所述气体产生瓶内注入用于产生响应气体的分析试样，待所述气体产生瓶的响应气体浓度稳定后，打开所述气体产生瓶和所述响应室之间的所述导气管
上的所述气阀，使响应气体进入到所述响应室内；
[0012]S4.通过所述图像采集装置与所述图像处理设备对响应过程中薄膜样品的实时图像进行采集和分析；
[0013]S5.响应结束后，打开所述气体收集瓶和所述响应室之间的所述导气管上的所述阀门，采用溶液吸收法将响应气体回收至所述气体收集瓶。
[0014]本专利技术的有益效果在于：本专利技术涉及的零部件可以利用现有产品或经过简单加工即可得到，具有简单易组装的特点，适合在实验室使用，同时这种在线测量方法克服了离线测量造成的不及时不准确的缺陷；由于大部分响应气体为需要监测的有害气体，本专利技术也设计了响应气体收集瓶，可以将有害气体进行回收处理，不会造成实验室环境污染。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单的介绍。
[0016]图1是本专利技术一实施例提供的比色型气敏传感器响应测量装置示意图。
具体实施方式
[0017]图1展示了一种比色型气敏传感器响应测量装置。如图1所示，装置包括气体产生瓶1、响应室2、图像采集装置3、气体收集瓶4、图像处理设备5，气体产生瓶1与响应室2通过导气管21连通，气体收集瓶4采用导气管22与响应室2连通，导气管21、22上分别设有气阀211、221，图像采集装置3位于响应室2的正上方，图像采集装置3与图像处理设备5通过通信数据线连接。
[0018]比色型气敏传感器响应的气体在气体产生瓶1中产生。产生气体的分析试样通过进样器6注入气体产生瓶1。
[0019]响应室2为透明有机玻璃材质，响应室2顶部开口具有承载盖板23的凸缘24，盖板23与凸缘24之间具有橡胶垫片，盖板23与凸缘24通过螺栓25紧固实现响应室2的密封。盖板23朝向响应室2腔体的一面具有放置比色型气敏传感器薄膜样品的支架。由于气体一般是顶空响应，因此本专利技术将薄膜样品放置在顶部的盖板23上。
[0020]图像采集装置3由带拍照功能的显微镜组成。图像采集装置3透过透明的盖板23获取薄膜样品的图像，并将图像传输给图像处理设备5。
[0021]利用上述的装置进行比色型气敏传感器响应测量的方法如下：
[0022]S1.先将薄膜样品放在响应室2的盖板23的支架上，然后将盖板23与响应室2的开口上的凸缘24固定连接，保证响应室2密闭；
[0023]S2.调整图像采集装置3的显微镜，确保从显微镜中能清晰地观察到图像；
[0024]S3.通过进样器6向气体产生瓶1内注入一定的分析试样，保持一定时间，使气体产生瓶1的气体浓度稳定，然后打开导气管21上的气阀211，使响应气体向响应室2内输入；
[0025]S4.通过图像采集装置3与图像处理设备5对响应过程中样品的实时图像进行采集和分析(响应过程中样品颜色变化分析，因为光学比色型气敏传感器主要是响应时外观颜色的变化)。
[0026]S5.响应结束后，打开导气管22上的气阀232，采用溶液吸收法将响应气体回收至
气体收集瓶4。
[0027]此外，气体产生瓶1、响应室2、气体收集瓶4、导气管21、22、气阀211、221等可以利用现有产品或经过简单加工即可得到，图像采集装置3也是很成熟的产品，图像处理设备5就是普通的个人计算机，由此可见本专利技术的比色型气敏传感器响应测量装置具有简单易组装的特点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种比色型气敏传感器响应测量装置，其特征在于，包括气体产生瓶、响应室、图像采集装置、气体收集瓶和图像处理设备，所述气体产生瓶与所述响应室通过导气管连通，所述气体收集瓶采用另一导气管与所述响应室连通，两个所述导气管上分别设有气阀，所述响应室顶部具有安装比色型气敏传感器响薄膜样品的透明盖板，所述图像采集装置位于所述响应室的正上方以在薄膜样品探测响应气体时透过所述盖板实时获取薄膜样品的图像，并将图像传输至所述图像处理设备。2.根据权利要求1所述的比色型气敏传感器响应测量装置，其特征在于，所述响应室顶部开口具有承载所述盖板的凸缘，所述盖板与所述凸缘之间具有橡胶垫片，所述盖板与所述凸缘通过螺栓紧固实现所述响应室的密封。3.根据权利要求2所述的比色型气敏传感器响应测量装置，其特征在于，所述盖板朝向所述响应室腔体的一面具有放置比色型气敏传感器薄膜样品的支架。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄少云，李金丽，田学军，陈良哲，邓亚峰，
申请(专利权)人：荆楚理工学院，
类型：发明
国别省市：