專利名稱：氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及傳感器性能測試系統(tǒng)，尤其涉及ー種氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置。
背景技術(shù)：
氣敏傳感器可隨時檢測可燃、易爆、毒性等氣體，因而其在環(huán)境監(jiān)測、煤礦開采 、地質(zhì)災(zāi)害、醫(yī)療診斷、國防軍事等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。為了杜絕氣體泄露和提高實際生產(chǎn)的安全性，人們對氣敏傳感器的精度、可靠性的測試和鑒定提出了更高的要求。比如要求氣敏傳感器測試系統(tǒng)能夠測試傳感器在不同溫度、不同濕度、不同濃度氣氛下的氣敏特性，這就對氣敏傳感器的測試裝置提出了更為苛刻的要求。因此，研制和開發(fā)溫度可控、濕度可調(diào)、濃度可變、測試廢氣可回收的穩(wěn)定可靠氣敏傳感器性能測試裝置將具有非常重要的現(xiàn)實意義。經(jīng)對現(xiàn)有的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)?00610112883. 0，記載了“一種對氣體傳感器或半導(dǎo)體器件性能進行測試的系統(tǒng)”，其中公開了ー種包括由配氣單元、加熱單元和測試單元組成的裝置，此裝置通過加熱器加熱來達到高溫下對氣敏傳感器的氣敏特性進行測試。但這種裝置不能模擬野外零下幾十度的環(huán)境，對氣敏傳感器在極低溫度的性能不能夠進行很好的測量和鑒定。中國專利申請?zhí)?00710063698. 1，記載了 “ー種氣敏傳感器標定和可靠性測試系統(tǒng)”，其中公開了ー種包括由進氣單元、氣體流量監(jiān)控及組分控制単元、氣體混合腔、真空測試腔和傳感器電參量測試裝置組成的系統(tǒng)，其通過流量監(jiān)控達到了對不同濃度、不同種類氣體氣敏特性的測試。但此裝置無法模擬環(huán)境濕度變化，而濕度的變化對氣敏傳感器的測量精度具有很大的影響。進一步檢索發(fā)現(xiàn)，Ming-RuYu, Ren-Jang ffu, Murthy Chavali, Effectof “Pt，，丄oading in ZnO-CuO hetero-junction material sensing carbon monoxide atroom temperature, Sens. Actuators B 153 (2011) 321-328 (室溫下氧化鋒-氧化銅異質(zhì)結(jié)添加鉬元素對ー氧化碳氣敏性的影響，(瑞士)傳感器與執(zhí)行器B)，在不同溫度下對氣敏傳感器性能進行了測試，文章中的裝置采用了動態(tài)氣流流動系統(tǒng)，克服了封閉式進氣系統(tǒng)氣流擴散限制的不足，從而提高了氣敏傳感器的響應(yīng)速率，并可測試傳感器的動態(tài)響應(yīng)。這種方法有望實現(xiàn)快速穩(wěn)定的測試，但由于此裝置沒有氣體均勻混合裝置，導(dǎo)致很難模擬實際生產(chǎn)氣體環(huán)境；再加上測試廢氣沒有得到很好的處理或回收再利用，更導(dǎo)致了易燃、易爆、有毒氣體的測試廢氣可能對環(huán)境造成很大的污染和破壞，最終大大限制了此裝置的開發(fā)和投入使用。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提出一種氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置，以解決現(xiàn)在的氣敏傳感器性能測試系統(tǒng)的廢氣無法回收利用、造成環(huán)境污染的技術(shù)問題。本實用新型通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題。[0007]—種氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置，包括混氣室，所述混氣室包括進氣口和出氣口，所述混氣室的出氣口與測試室通過進氣管連接；待測氣瓶，所述待測氣瓶包括出氣口，所述待測氣瓶的出氣口與所述混氣室的進氣口通過第一管道連接；載氣瓶，所述載氣瓶包括出氣口，所述載氣瓶的出氣口與所述混氣室的進氣口通過第二管道連接；排氣泵，所述排氣泵包括進氣口和出氣口，所述排氣泵的進氣口與所述測試室通過出氣管連接；循環(huán)氣室，所述循環(huán)氣室包括進氣口和出氣口，所述循環(huán)氣室的出氣口與所述混氣室的進氣口通過第三管道連接，所述循環(huán)氣室的進氣口與所述排氣泵的出氣口通過第四管道連接。在本實用新型實施時，優(yōu)選地，所述混氣室是機械攪拌混氣室。在本實用新型實施時，優(yōu)選地，所述排氣泵是耐腐蝕排氣泵。在本實用新型實施時，優(yōu)選地，所述氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置還包括第一減壓閥，所述第一減壓閥設(shè)置在所述待測氣瓶的出氣口 ；第一質(zhì)量流量控制器，所述第一質(zhì)量流量控制器設(shè)置在所述第一管道上；第一兩通開關(guān)，所述第一兩通開關(guān)設(shè)置在所述第一管道上，并且位于所述第一質(zhì)量流量控制器的下游。進一步，所述氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置還包括第二減壓閥，所述第二減壓閥設(shè)置在所述載氣瓶的出氣口 ；第二質(zhì)量流量控制器，所述第二質(zhì)量流量控制器設(shè)置在所述第二管道上；第二兩通開關(guān)，所述第二兩通開關(guān)設(shè)置在所述第二管道上，并且位于所述第二質(zhì)量流量控制器的下游；第一三通閥，所述第一管道與所述第二管道交匯，在交匯處設(shè)置有所述第一三通閥，所述第一三通閥位于所述第一兩通開關(guān)和所述第二兩通開關(guān)的下游。在本實用新型實施時，優(yōu)選地，所述氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置包括第三兩通開關(guān)，所述第三兩通開關(guān)設(shè)置在所述出氣管上。在本實用新型實施時，優(yōu)選地，所述氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置還包括第三質(zhì)量流量控制器，所述第三質(zhì)量流量控制器設(shè)置在所述第三管道上；第四兩通開關(guān)，所述第四兩通開關(guān)設(shè)置在所述第三管道上，并且位于所述第三質(zhì)量流量控制器的上游；第五兩通開關(guān)，所述第五兩通開關(guān)設(shè)置在所述第三管道上，并且位于所述第三質(zhì)量流量控制器的下游；第二三通閥，所述第一管道與所述第二管道交匯后與所述第三管道交匯，在與所述第三管道交匯處設(shè)置有所述第二三通閥，所述第二三通閥位于所述第五兩通開關(guān)的下游。本實用新型的氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置可實現(xiàn)傳感器的氣敏動態(tài)響應(yīng)連續(xù)測試，而且測試廢氣的回收利用除了降低測試成本外，更重要的是綠色環(huán)保、對環(huán)境無污染。采用本實用新型的氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置的氣敏傳感器性能測試系統(tǒng)，整個測試無易燃、易爆、毒性測試氣體的排放，是一種環(huán)境友好、高效節(jié)能的氣敏傳感器性能測試系統(tǒng)。以下將結(jié)合附圖對本實用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。

圖I是具體實施方式
中所述的氣敏傳感器性能測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖I所示。一種氣敏傳感器性能測試系統(tǒng)，包括測試室1，控溫控濕裝置2、氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置3、氣敏測試裝置4。測試室I作為測試氣敏傳感器性能的場所。測試室I包括測試區(qū)域、樣品臺7，控溫控濕裝置2上設(shè)置有安裝孔，樣品臺7固定設(shè)置于安裝孔中并且固定設(shè)置于測試區(qū)域內(nèi)部的垂直方向的正上方；測試室I與氣敏測試機構(gòu)4通過導(dǎo)線連接?？販乜貪裱b置2用于控制測試室的測試溫度和濕度，控溫控濕裝置2包括加熱管層、制冷管層、保溫層8、熱電偶12、濕度調(diào)節(jié)器11、控溫控濕電源13。加熱管層圍出一個腔體，測試室I包括測試區(qū)域，測試區(qū)域位于設(shè)置在腔體中，測試區(qū)域是腔體內(nèi)的空間區(qū)域；加熱管層包括耐火磚和設(shè)置在耐火磚中的加熱管10，加熱管10環(huán)繞測試室I布置；制冷管層包裹加熱管層，制冷管層包括耐火磚和設(shè)置在耐火磚中的制冷管9，制冷管9環(huán)繞測試室I布置。保溫層8包裹制冷管層。熱電偶12固定設(shè)置于測試區(qū)域內(nèi)?？販乜貪耠娫?3用于提供電源并控制制冷管的制冷、加熱管的加熱和濕度調(diào)節(jié)器的工作，與熱電偶12、制冷管9、加熱管10均通過導(dǎo)線連接。濕度調(diào)節(jié)器11固定設(shè)置于安裝孔中并且位于測試區(qū)域內(nèi)。控溫控濕電源13與濕度調(diào)節(jié)器11也通過導(dǎo)線連接。氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置3用于向測試室I提供測試用氣體，以及從測試室I排出測試用氣體，并實現(xiàn)循環(huán)利用。氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置3包括進氣管5、出氣管6、混氣室21、待測氣瓶15、第一減壓閥171、第一質(zhì)量流量控制器181、第一兩通開關(guān)191、載氣瓶16、第二減壓閥172、第二質(zhì)量流量控制器182、第二兩通開關(guān)192、第一三通閥201、排氣泵22、第三兩通開關(guān)193、循環(huán)氣室14、第三質(zhì)量流量控制器183、第四兩通開關(guān)194、第五兩通開關(guān)195、第二三通閥202及連接各部分的管道?；鞖馐?1包括進氣口和出氣口，混氣室21的出氣口與測試室I通過進氣管5連接，進氣管5穿過控溫控濕裝置2并且固定設(shè)置于測試室I水平方向的一側(cè)。待測氣瓶15包括出氣口，待測氣瓶15的出氣口與混氣室21的進氣口通過第一管道連接。第一減壓閥171設(shè)置在待測氣瓶15的出氣口。第一質(zhì)量流量控制器181設(shè)置在第一管道上。第一兩通開關(guān)191設(shè)置在第一管道上，并且位于第一質(zhì)量流量控制器181的下游。載氣瓶16包括出氣口，載氣瓶16的出氣口與混氣室21的進氣口通過第二管道連接。第二減壓閥171設(shè)置在載氣瓶16的出氣口。第二質(zhì)量流量控制器182設(shè)置在第二管道上。第二兩通開關(guān)192設(shè)置在第二管道上，并且位于第二質(zhì)量流量控制器182的下游。第一管道與第二管道交匯，在交匯處設(shè)置有第一三通閥201，第一三通閥201位于第一兩通開關(guān)191和第二兩通開關(guān)192的下游。排氣泵22包括進氣口和出氣口，排氣泵22的進氣口與測試室I通過出氣管6連接，出氣管6穿過控溫控濕裝置2并且固定設(shè)置于測試室I水平方向的另一側(cè)。第三兩通開關(guān)193設(shè)置在出氣管6上。循環(huán)氣室14包括進氣口和出氣口，循環(huán)氣室14的出氣口與混氣室21的進氣口通過第三管道連接，循環(huán)氣室14的進氣口與排氣泵22的出氣口通過第四管道連接。第三質(zhì)量流量控制器183設(shè)置在第三管道上。第四兩通開關(guān)194設(shè)置在第三管道上，并且位于第三質(zhì)量流量控制器183的上游；第五兩通開關(guān)195設(shè)置在第三管道上，并且位于第三質(zhì)量流量控制器183的下游。第一管道與第二管道交匯后與第三管道交匯，在與第三管道交匯處設(shè)置有第二三通閥202，第二三通閥202位于第五兩通開關(guān)195的下游。氣敏測試裝置4用于測試置于測試室I的氣敏傳感器的性能；氣敏測試裝置4包括氣敏測試儀23、三芯導(dǎo)線24。三芯導(dǎo)線24的一端與氣敏測試儀4的輸入端固定連接，另一端與樣品臺7的頂部的輸出端固定連接。 在一個優(yōu)選的實施例中，混氣室21是機械攪拌混氣室，排氣泵22是耐腐蝕排氣栗。以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置，其特征在于，包括 混氣室，所述混氣室包括進氣口和出氣ロ，所述混氣室的出氣ロ與測試室通過進氣管連接； 待測氣瓶，所述待測氣瓶包括出氣ロ，所述待測氣瓶的出氣ロ與所述混氣室的進氣ロ通過第一管道連接； 載氣瓶，所述載氣瓶包括出氣ロ，所述載氣瓶的出氣ロ與所述混氣室的進氣ロ通過第ニ管道連接； 排氣泵，所述排氣泵包括進氣口和出氣ロ，所述排氣泵的進氣ロ與所述測試室通過出氣管連接； 循環(huán)氣室，所述循環(huán)氣室包括進氣口和出氣ロ，所述循環(huán)氣室的出氣ロ與所述混氣室的進氣ロ通過第三管道連接，所述循環(huán)氣室的進氣ロ與所述排氣泵的出氣ロ通過第四管道連接。
2.如權(quán)利要求I所述的氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置，其特征在于，所述混氣
3.如權(quán)利要求I所述的氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置，其特征在于，所述排氣泵是耐腐蝕排氣泵。
4.如權(quán)利要求I所述的氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置，其特征在于，所述氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置還包括 第一減壓閥，所述第一減壓閥設(shè)置在所述待測氣瓶的出氣ロ； 第一質(zhì)量流量控制器，所述第一質(zhì)量流量控制器設(shè)置在所述第一管道上； 第一兩通開關(guān)，所述第一兩通開關(guān)設(shè)置在所述第一管道上，并且位于所述第一質(zhì)量流量控制器的下游。
5.如權(quán)利要求4所述的氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置，其特征在于，所述氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置還包括 第二減壓閥，所述第二減壓閥設(shè)置在所述載氣瓶的出氣ロ ； 第二質(zhì)量流量控制器，所述第二質(zhì)量流量控制器設(shè)置在所述第二管道上； 第二兩通開關(guān)，所述第二兩通開關(guān)設(shè)置在所述第二管道上，并且位于所述第二質(zhì)量流量控制器的下游； 第一三通閥，所述第一管道與所述第二管道交匯，在交匯處設(shè)置有所述第一三通閥，所述第一三通閥位于所述第一兩通開關(guān)和所述第二兩通開關(guān)的下游。
6.如權(quán)利要求4所述的氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置，其特征在于，所述氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置還包括 第三兩通開關(guān)，所述第三兩通開關(guān)設(shè)置在所述出氣管上。
專利摘要本實用新型涉及傳感器性能測試系統(tǒng)，尤其涉及一種氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置。一種氣敏傳感器性能測試用氣體循環(huán)裝置，包括混氣室、待測氣瓶、載氣瓶、排氣泵，還包括循環(huán)氣室，所述循環(huán)氣室包括進氣口和出氣口，所述循環(huán)氣室的出氣口與所述混氣室的進氣口通過管道連接，所述循環(huán)氣室的進氣口與所述排氣泵的出氣口通過管道連接。本實用新型解決了現(xiàn)在的氣敏傳感器性能測試系統(tǒng)的廢氣無法回收利用、造成環(huán)境污染的技術(shù)問題。
文檔編號G01N33/00GK202393754SQ201120441730
公開日2012年8月22日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者張亞非, 徐東, 王劍, 陳海燕, 魏浩 申請人:上海交通大學(xué)