[发明专利]一种检测清香型白酒的气敏传感器阵列的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于气敏传感器技术领域，尤其是涉及一种检测清香型白酒的气敏传感器阵列的制备方法。

背景技术

目前在白酒行业中，存在质量安全控制水平较低、快速检测能力不足、相关技术与设备落后等问题，如何鉴别白酒品质成为食品市场管理的重点和难点。食品鉴定专家通过视觉、嗅觉、味觉，依据产品的色、香、味、格进行观察、分析、描述、定级，作出综合评价，作为确定白酒等级的主要依据。这种方法快速、简便，且评价具有整体性、综合性的优点。然而，不同的人对同一种气味有不同的感受，因而就有不同的评价；人的感觉器官的灵敏度易受到外界因素的干扰，即使同一个人在不同的环境、不同的情绪时对同一种气味也有不同的感受和评价，因此感官评价存在一定的局限性和不确定性。20世纪90年代，出现了一种通过气体传感器和模式识别技术相结合的方式模拟生物嗅觉系统，从而实现对挥发性物质进行检测和识别功能的新设备-电子鼻(又称气味扫描仪），其核心部件为气敏传感器，具有客观、快捷、重复性的优点。

在电子鼻的研制中，气敏传感器阵列的选择和应用是关键因素，合适的传感器阵列对提高整个系统的性能至关重要。气敏传感器阵列的种类很多，常用的有金属氧化物半导体（MOS）电导型气敏传感器阵列、有机聚合物膜（CP）电导型气敏传感器阵列、石英晶体微天平（QCM）气敏传感器阵列、声表面波（SAW）气敏传感器阵列、L-B膜气敏传感器阵列、以及电化学型气敏传感器阵列等。然而，这些气敏传感器阵列都存在着一些无法避免的缺陷，如：MOS型气敏传感器的工作温度高且必须加热，易发生漂移，对混合气体中出现的硫化物易呈“中毒”反应；CP电导型气敏传感器活性材料电聚合过程比较困难和费时，与VOC接触响应存在漂移，对湿度极为敏感，恢复时间长；QCM气敏传感器测试范围较小，受环境影响较大，成本高；SAW气敏传感器的信噪比差，灵敏度较低；L-B膜气敏传感器MOSFET器皿传感器的芯片不易封装与集成，存在基准值漂移，且种类较少；电化学型气敏传感器易渗漏，机械结构复杂，寿命不长，检测的气体种类有限，且制造成本高，不适于便携式电子鼻。因此，市场上需要一种快速检测、分辨率高的白酒检测装置。

发明内容

本发明目的是提供一种检测清香型白酒的气体传感器阵列的制备方法，本发明尺寸小，成本低，重复性好，能长期稳定工作，共存气体产生的影响小，对混合气体的分辨性能高。

实现本发明目的：一种检测清香型白酒的气敏传感器阵列的制备方法，包括步骤：

（1）用真空镀膜机分别将聚丙烯酸钠、聚三甲基硅-1-丙炔、聚苯乙烯、聚氨酯蒸镀在不同的石英基片上；

（2）将蒸镀好的石英基片焊接在电路板上。

所述步骤（1）中真空镀膜机的真空度为1×10^-7-1×10^-5mbar。

所述步骤（1）中四种聚合物薄膜的蒸镀厚度为50μm-80μm。

所述步骤（1）中蒸镀温度为80-150℃。

应用该方法制成的气敏传感器阵列的有益效果：

本发明尺寸小，成本低，重复性好，能长期稳定工作，共存气体产生的影响小，对混合气体的分辨性能高。该气敏传感器阵列结合压电系统制成的电子鼻系统，在检测清香型白酒时不需要样品繁琐的前处理过程，可直接进行，且响应速度快，准确度高。

具体实施方式

为更好的说明本发明，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在实验室中通过GC-MS分析清香型白酒（以汾酒为例）中的特征性挥发成分为水、乙醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯。依据聚丙烯酸钠的结构式中有羧基，易和水分子之间形成比较强的氢键作用,所以聚丙烯酸钠易溶于水，即它对水有较好的亲和性；依据聚三甲基硅-1-丙炔结构中硅甲基上的氢原子易和乙醇分子中的氧原子形成较强的氢键作用，判断它易溶于乙醇，即它对乙醇有较好的亲和性；聚苯乙烯的溶度参数（δ=8.9）和乙酸乙酯的溶度参数（δ=9.1）很接近，且它们的极性和形成氢键的程度大致相等，所以聚苯乙烯易溶于乙酸乙酯，即乙酸乙酯对聚苯乙烯具有很好的亲和性；根据相似相溶原则判断聚氨酯可以溶于乳酸乙酯，即聚氨酯对乳酸乙酯具有较好的亲和性。下表为汾酒中的特征化合物及其亲和性敏感的聚合物树脂结构式：