[实用新型]一种基于超声驻波的气敏传感器防尘保护装置

说明书

    本实用新型涉及一种基于超声驻波的气敏传感器防尘保护装置，特别是保护工作在多粉尘、多油烟、高湿度环境的气敏传感器，属于敏感技术防护领域。

随着传感器技术的发展，气敏传感器的使用日益广泛，对于半导体气敏传感器，其结构是将气敏传感器焊接在一绝缘基座的引出线上，用金属网罩将其罩住，让待测气体渗入网罩与半导体气敏传感器作用而引起其电阻值的变化，工作时内部加热部件会形成微弱电场，在多粉尘、多油烟、高湿度的环境下，空气中的悬浮微粒容易受到电场吸引，在气敏传感器的表面附着积累，致使气敏传感器表面电阻率对待测气体浓度变化的响应变差，影响气敏传感器的灵敏度，除了降低气敏传感器的使用寿命外，还会对使用者造成误导，产生危险的后果。所以全自动抽油烟机和家用煤气报警器使用一段时间后，可靠性就会变差。

现有技术中如专利号为：201020268237.5的“防水、防尘的低浓度甲烷传感器”和专利号为：201020683292.0的“电子气体传感器防尘除尘装置”。 专利号为：201020268237.5的“防水、防尘的低浓度甲烷传感器”中公开了一种防水、防尘的低浓度甲烷传感器，包括壳体和位于壳体内部的电路板组件，所述的壳体包括固定在一起的后壳和前壳，所述的电路板组件通过螺钉固定在前壳的内部，其特征在于：在所述的前壳和后壳之间设置有密封橡胶垫。专利号为：201020683292.0的“电子气体传感器防尘除尘装置”中公开了一种电子气体传感器防尘除尘装置，包括防尘机构和除尘机构，其特征在于：所述的防尘机构为围住电子气体传感器的防尘网罩。上述两项现有技术均可以减少灰尘和油烟对气敏传感器的影响，延长气敏传感器的使用寿命，但不难发现它们采用隔离法来防止气敏传感器失效,气敏传感器的工作性质要求它必须与外界气体接触，采用隔离法来防尘在具体应用上存在矛盾。

本实用新型所要解决的技术问题，是提供一种一种基于超声驻波的气敏传感器防尘保护装置，该装置可有效降低气敏传感器表面附近悬浮微粒的浓度，减少微粒在气敏传感器表面的积累，从而延长气敏传感器的使用时间，该装置结构简单，成本造价低，市场前景广阔。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于超声驻波的气敏传感器防尘保护装置，气敏传感器防尘保护装置包括半开放式腔体1、气敏传感器5和超声换能器6，半开放式腔体1由第一侧面2、第二侧面3和底面4围成，其中第一侧面2为声辐射面，第二侧面3为声反射面，第一侧面2和第二侧面3相平行，它们之间的距离为（2m+1）λ/4，其中λ为超声波的波长，m为自然数，第一侧面2外侧设有超声换能器6，气敏传感器5设置在超声驻波的波腹处。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于超声驻波的气敏传感器防尘保护装置，气敏传感器防尘保护装置包括半开放式腔体1、气敏传感器5和超声换能器6，半开放式腔体1由第一侧面2、第二侧面3和底面4围成，其中第一侧面2为声辐射面，第二侧面3为声反射面，第一侧面2和第二侧面3相平行，它们之间的距离为（2m+1）λ/4，其中λ为超声波的波长，m为自然数，第一侧面2外侧设有超声换能器6，气敏传感器5设置在超声驻波的波腹处。

第一侧面2、第二侧面3和底面4均为金属材料的薄板.

所述的超声换能器6为压电片或朗之文换能器；压电片粘接在第一侧面的外侧，朗之文换能器通过螺杆结构压在第一侧面上。

所述超声波在第一侧面和第二侧面之间的半开放式腔体内部形成超声驻波，驻波波节处声压小，波腹处声压大，波节与波腹之间存在声压梯度，气敏传感器设置在超声驻波的波腹处，悬浮微粒被推向声压较小的波节处，从而减小灰尘、油烟等微粒附着在气敏传感器表面的概率。

本实用新型的工作原理：利用设置在第一侧面外侧的超声换能器，在半开放式腔体内激励出超声驻波；超声驻波将悬浮微粒推到声压较小的驻波波节处，使得气敏传感器附近的悬浮微粒浓度减小。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用超声驻波驱赶悬浮微粒，可有效降低气敏传感器表面附近的微粒浓度，减少空气中悬浮微粒对气敏传感器表面的污染，起到保护气敏传感器的目的，从而延长气敏传感器的使用时间，该装置结构简单，成本造价低，市场前景广阔。适用于保护工作在多粉尘、多油烟、高湿度环境下的气敏元件，例如矿井中的瓦斯报警器、家庭使用的煤气报警器和全自动抽油烟机动作控制器。