多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及氣敏材料測試領(lǐng)域，提供一種多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，該裝置包括氣體測試腔體、密封圈、樣品池蓋板和若干對金屬電極桿，密封圈設(shè)置在氣體測試腔體和樣品池蓋板之間，樣品池蓋板上設(shè)置有通孔，金屬電極桿穿過通孔并與樣品池蓋板固定連接。本發(fā)明提出的技術(shù)方案采用直插式電極，能夠減少電流的損失，便于捕捉響應(yīng)信號，具有較高的靈敏度和較小的測量誤差。
【專利說明】
多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于氣敏材料測試領(lǐng)域，特別涉及一種多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無機氣體的檢測是安全監(jiān)控的重要技術(shù)手段，也是一項重大的技術(shù)難題，一般易燃、易爆危險品會伴隨著無機氣體的釋放和粘連，因此，對空氣和特定環(huán)境中的無機氣體含量進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的原位測量有廣闊的應(yīng)用前景，而氣體傳感器是一種實現(xiàn)無機氣體實時檢測的簡便方法。
[0003]微氣氛檢測技術(shù)正在向智能化、小型化和便攜化的方向發(fā)展，氣敏傳感器的研究日益得到重視。氣敏傳感器的研究離不開氣敏材料的制備及測試手段提高，而研制氣敏材料和傳感器需考察其對不同氣體的響應(yīng)性能，氣體響應(yīng)測試裝置是其中必不可少的測試組件。
[0004]目前，國內(nèi)外的科研人員對氣敏材料測試的關(guān)注點多在氣體材料的靈敏度、穩(wěn)定性以及測試設(shè)備的精度，對于氣體響應(yīng)測試裝置一般采用簡單的單通道測試腔，其可靠性不高，精度低，測試效率低;少數(shù)具有多通道測試腔的測試系統(tǒng)，搭配靜態(tài)配氣的方法，需要配備密閉的大體積氣室，使得樣品氣體的脫附時間長，不適合進(jìn)行大量的氣體測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]【要解決的技術(shù)問題】
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、方便實用、檢測結(jié)果穩(wěn)定可靠的多通道氣體響應(yīng)測試裝置。
[0007]【技術(shù)方案】
[0008]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0009]本發(fā)明涉及一種多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，包括氣體測試腔體、密封圈、樣品池蓋板和若干對金屬電極桿，所述密封圈設(shè)置在氣體測試腔體和樣品池蓋板之間，所述樣品池蓋板上設(shè)置有通孔，所述金屬電極桿穿過通孔并與樣品池蓋板固定連接。所述氣體測試腔體的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣孔和出氣孔，便于氣體測試腔內(nèi)背景氣體和目標(biāo)氣體的加載。本發(fā)明通過設(shè)置密封圈，可以提高樣品池氣體的密封性，防止氣體從氣體測試腔體和樣品池蓋板的連接處泄露。
[0010]作為一種優(yōu)選的實施方式，所述氣體測試腔體的底部設(shè)置有凹槽。該凹槽用于放置石英玻璃片等絕緣基體，防止金屬電極桿的底端金屬觸點與氣體測試腔體底部直接接觸而導(dǎo)致短路。
[0011]作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述凹槽的四個角均為圓弧形。
[0012]作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述各對金屬電極桿按最小間距均勻排列。本發(fā)明通過設(shè)置多對插入式金屬電極桿，各對金屬電極桿間距相等，并在滿足測試條件基礎(chǔ)上使各對金屬電極桿之間的間距最小。
[0013]作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述金屬電極桿包括固定部分、可伸縮桿和底端金屬觸點，所述固定部分位于樣品池蓋板的上部并與樣品池蓋板固定連接。其中金屬電極桿長度大于腔體高度，金屬電極桿下端部分具有可伸縮特性，可根據(jù)薄膜樣品高低進(jìn)行壓點伸縮，通過緊壓在薄膜材料上，以固定薄膜材料使其不產(chǎn)生位置偏移。
[0014]作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述樣品池蓋板中安裝的金屬電極桿的底端金屬觸點為半圓形。半圓形的觸點可有效防止金屬觸點與樣品接觸導(dǎo)致的樣品劃傷、失效。
[0015]作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述金屬電極桿的固定部分通過樣品池蓋板上的通孔和聚四氟乙烯螺母與樣品池蓋板固定連接。
[0016]作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述密封圈的形狀為回字形。密封圈的尺寸與氣體測試腔體邊緣相同，具有一定的彈性和可壓縮性，保證氣體測試樣品池具有良好氣密性。
[0017]作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述密封圈的制作材料為硅橡膠。
[0018]作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述樣品池蓋板的制作材料為有機玻璃、不銹鋼或聚四氟乙烯。
[0019]【有益效果】
[0020]本發(fā)明提出的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0021](I)本發(fā)明采用直插式電極，能夠減少電流的損失，便于捕捉響應(yīng)信號，具有較高的靈敏度和較小的測量誤差。
[0022](2)本發(fā)明在滿足測試條件的基礎(chǔ)上，將各對電極按最小間距均勻排列，使間距最小，實現(xiàn)了腔體最小化，確保了腔體具有較小的死體積，保障了氣體的穩(wěn)定流動和擴散。
[0023](3)本發(fā)明集成了多對直插式電極，可同時對多種氣敏材料進(jìn)行測試，大大提高了測試效率，同時該電極具有自動復(fù)位式高精度觸點，能夠確保壓力均衡，利于保持信號穩(wěn)定，保證了數(shù)據(jù)的可靠性。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的實施例一提供的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明的實施例一提供的樣品池蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明的實施例一提供的氣體測試腔體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4為本發(fā)明的實施例一提供的樣品池蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5為本發(fā)明的實施例一提供的氣體測試腔體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖6為本發(fā)明的實施例一提供的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置的剖視圖。
[0030]圖7為本發(fā)明的實施例一提供的密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記說明:11_金屬電極桿；111-固定部分；112-聚四氟乙烯螺母;113-可伸縮桿;114-底端金屬觸點；12-螺釘;13-樣品池蓋板;14-密封圈；151-進(jìn)氣孔;152-出氣孔;16-氣體測試腔體;161-外殼；162-螺孔;163-凹槽;6-石英玻璃基底。
【具體實施方式】
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0033]圖1和圖6為本發(fā)明實施例一提供的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該測試裝置包括氣體測試腔體16、密封圈14、樣品池蓋板13和八對金屬電極桿11，其中密封圈14設(shè)置在氣體測試腔體16和樣品池蓋板13之間，具體地，如圖7所示，密封圈14的形狀為回字形，密封圈14的尺寸與氣體測試腔體16邊緣尺寸一致，氣體測試腔體16邊緣開設(shè)有八個螺孔162，其中氣體測試腔體16邊緣四角各設(shè)置I個螺孔，每條長邊各設(shè)置2個螺孔，這種分布方式使得密封圈14在氣體測試腔體16上受力均勻，可以保證氣體測試腔體16在氣體測試過程中具有很好的密封性能。另外，密封圈14與氣體測試腔體16和樣品池蓋板13之間通過螺釘12和螺孔162固定。另外，可以采用硅橡膠制作密封圈14，由于硅橡膠具有一定的彈性和可壓縮性，可以保證氣體測試樣品池具有良好氣密性，通過設(shè)置密封圈14，可以提高樣品池氣體的密封性，防止氣體從氣體測試腔體16和樣品池蓋板13的連接處泄露。
[0034]圖2和圖4為樣品池蓋板13的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2和圖4所示，樣品池蓋板13上設(shè)置有八對通孔，如圖6所不，金屬電極桿11為直插式金屬電極桿，其包括固定部分111、可伸縮桿113和底端金屬觸點114，固定部分111位于樣品池蓋板13的上部并與樣品池蓋板13固定連接，具體地，金屬電極桿11的固定部分通過樣品池蓋板13的通孔和聚四氟乙烯螺母112與樣品池蓋板13固定連接。本實施例中，金屬電極桿11長度大于氣體測試腔體16高度，金屬電極桿11下端部分具有可伸縮特性，可根據(jù)薄膜樣品高低進(jìn)行壓點伸縮，通過緊壓在薄膜材料上，以固定薄膜材料使其不產(chǎn)生位置偏移。金屬電極桿11的底端金屬觸點114為半圓形，半圓形的觸點可有效防止底端金屬觸點114與樣品接觸導(dǎo)致的樣品劃傷、失效。另外，各對金屬電極桿11按最小間距均勻排列，本發(fā)明實施例通過使各對金屬電極桿11間距相等，并在滿足測試條件基礎(chǔ)上使各對金屬電極桿11之間的間距最小，實現(xiàn)了腔體最小化，確保了腔體具有較小的死體積，另外，由于集成了八對直插式金屬電極桿11，可同時對多達(dá)八種氣敏材料進(jìn)行測試，大大提高了工作效率。另外，本實施例中，樣品池蓋板13的制作材料為有機玻璃、不銹鋼或聚四氟乙烯。
[0035]圖3和圖5為氣體測試腔體16的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3和圖5所示，氣體測試腔體16包括外殼161，氣體測試腔體16的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣孔151和出氣孔152，便于氣體測試腔體16內(nèi)背景氣體和目標(biāo)氣體的加載。氣體測試腔體的底部設(shè)置有凹槽163，凹槽163的形狀為長方形，凹槽163的四個角均為圓弧形，該凹槽163用于放置石英玻璃片等絕緣基體，防止金屬電極桿11的金屬觸點與氣體測試腔體16底部直接接觸導(dǎo)致短路，本實施例中，凹槽163內(nèi)放置有石英玻璃基底6，石英玻璃基底6的長寬與凹槽163的長寬相同，由于凹槽163的四個角為圓弧形，方便石英玻璃基底6的放置與取出，同時不會影響石英玻璃基底6放置的穩(wěn)固性。
[0036]上述實施例在使用時，直接將薄膜樣品平鋪于氣體測試腔體16底部凹槽163內(nèi)的石英玻璃基底6上，使金屬電極桿11壓緊薄膜樣品，樣品池蓋板13、密封圈14和氣體測試腔體16通過八個螺釘固定連接，可保證樣品不發(fā)生移動，同時方便更換樣品。樣品池蓋板13集成了八對直插式金屬電極桿11，可同時對多達(dá)八種氣敏材料進(jìn)行測試，大大提高了工作效率。在測試時，通過氣體流量控制閥調(diào)節(jié)氣體流過氣體測試腔體16的進(jìn)氣孔151的流量大小，從而控制氣體測試腔體16內(nèi)的氣體總量。通過壓力作用將氣體由氣體測試腔體16的出氣孔152排出。
[0037]從以上實施例可以看出，本發(fā)明實施例采用直插式電極，能夠減少電流的損失，便于捕捉響應(yīng)信號，具有較高的靈敏度和較小的測量誤差;另外，本發(fā)明實施例在滿足測試條件的基礎(chǔ)上，將各對電極按最小間距均勻排列，使間距最小，實現(xiàn)了腔體最小化，確保了腔體具有較小的死體積，保障了氣體的穩(wěn)定流動和擴散;同時，本發(fā)明實施例集成了八對直插式電極，可同時對多達(dá)八種氣敏材料進(jìn)行測試，大大提高了測試效率，同時該電極具有自動復(fù)位式高精度觸點，能夠確保壓力均衡，利于保持信號穩(wěn)定，保證了數(shù)據(jù)的可靠性。
[0038]需要說明，上述描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，也不是對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，其特征在于包括氣體測試腔體(16)、密封圈(14)、樣品池蓋板(13)和若干對金屬電極桿(11)，所述密封圈(14)設(shè)置在氣體測試腔體(16)和樣品池蓋板(13)之間，所述樣品池蓋板(13)上設(shè)置有通孔，所述金屬電極桿(11)穿過通孔并與樣品池蓋板(13)固定連接，所述氣體測試腔體(16)的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣孔(151)和出氣孔(152)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，其特征在于所述氣體測試腔體(16)的底部設(shè)置有凹槽(163)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，其特征在于所述凹槽(163)的四個角均為圓弧形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，其特征在于所述各對金屬電極桿(11)按最小間距均勻排列。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，其特征在于所述金屬電極桿(I I)包括固定部分(I 11)、可伸縮桿(113)和底端金屬觸點(114)，所述固定部分(111)位于樣品池蓋板(13)的上部并與樣品池蓋板(13)固定連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，其特征在于所述樣品池蓋板(13)中安裝的金屬電極桿(11)的底端金屬觸點(114)為半圓形。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，其特征在于所述金屬電極桿(11)的固定部分(111)通過樣品池蓋板(13)上的通孔和聚四氟乙烯螺母(112)與樣品池蓋板(13)固定連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，其特征在于所述密封圈(14)的形狀為回字形。9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，其特征在于所述密封圈(14)的制作材料為硅橡膠。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道薄膜型氣敏材料響應(yīng)測試裝置，其特征在于所述樣品池蓋板(13)的制作材料為有機玻璃、不銹鋼或聚四氟乙烯。
【文檔編號】G01N27/00GK105911097SQ201610264748
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】齊天驕, 劉曉鋒, 王藺, 王慧
【申請人】中國工程物理研究院化工材料研究所