[实用新型]一种气体分子检测装置有效
申请号: | 201720761085.4 | 申请日: | 2017-06-27 |
公开(公告)号: | CN206862880U | 公开(公告)日: | 2018-01-09 |
发明(设计)人: | 邹波;刘彬;郭梅寒;王辉 | 申请(专利权)人: | 深迪半导体(上海)有限公司 |
主分类号: | G01N21/3504 | 分类号: | G01N21/3504 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司11227 | 代理人: | 王宝筠 |
地址: | 201203 上海市自由贸易*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 气体 分子 检测 装置 | ||
技术领域
本实用新型涉及气体分子检测技术领域,更为具体的说,涉及一种气体分子检测装置。
背景技术
气体检测装置一般由传感器、控制芯片、基板和外壳等部分组成,其中,气体传感器主要包括有金属氧化物传感器、电化学传感器和红外传感器等。这些传感器的检测机理不同,在性能上也各有优劣,通常被应用于不同的场合当中。其中,金属氧化物传感器基于气体分子在金属氧化物表面的氧化还原反应引起的电子得失进行检测;而红外气体传感器则基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性判定气体的种类,利用气体浓度与吸收强度关系确定气体浓度。
工作机理的不同导致金属氧化物传感器和红外传感器各自具有不同的特性,对于金属氧化物传感器来说,产生响应信号的是气体分子发生的表面氧化还原反应,在一定的气体环境中决定电导率相对变化量的主要是气敏材料的比表面积而非传感器的物理体积,所以金属氧化物传感器非常容易微型化,具有体积小、灵敏度高、成本低、可检测的气体范围广的优点;同时,能检测若干种气体也意味着金属氧化物传感器的选择性比较差,在实际应用中容易产生误报。与之相对的,由于不同的气体分子具有不同的固有振动频率,红外传感器具有极高的选择性,为了适应不同气体的吸收系数差异,通常需要有针对性地设计不同长度的光学路径,且为了保证红外传感器具有足够的灵敏度,光程不能太小,导致红外传感器的体积较大。从上面的分析可以看出金属氧化物传感器和红外传感器在性能上有极强的互补性,因而,把两者组合在一起具有很大的实用价值。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供了一种气体分子检测装置,将金属氧化物传感器和测量红外传感器集成于同一检测装置,并且检测过程可通过选择开关控制金属氧化物传感器单独检测,或者控制金属氧化物传感器和测量红外传感器同时检测,以满足不同场景的检测需求。
为实现上述目的,本实用新型提供的技术方案如下:
相较于现有技术,本实用新型提供的技术方案至少具有以下优点:
一种气体分子检测装置,包括:
具有至少一个通气孔的壳体,及设置于所述壳体内的选择开关、金属氧化物传感器和至少一个测量红外传感器,所述测量红外传感器设置于所述金属氧化物传感器的红外光路上;
其中,所述选择开关包括有预先上电的第一接线端、及选择与所述第一接线端同时上电的至少一个第二接线端,所述金属氧化物传感器与所述第一接线端电连接,且所述测量红外传感器与所述第二接线端一一对应电连接。
可选的,所述壳体内还设置有一参考红外传感器,且所述参考红外传感器设置于所述金属氧化物传感器的红外光路上;
其中,所述选择开关还包括一选择与所述第二接线端同时上电的第三接线端,所述参考红外传感器与所述第三接线端电连接。
可选的,所述壳体内还设置有一环境参数传感器,所述环境参数传感器用于测量温度、湿度、气压中的一种或多种环境参数;
其中,所述选择开关还包括一选择与所述第一接线端或第二接线端同时上电的第四接线端,所述环境参数传感器与所述第四接线端电连接。
可选的,所述金属氧化物传感器,与所述测量红外传感器和参考红外传感器分别设置于所述壳体的相对两侧。
可选的,所述金属氧化物传感器,与所述测量红外传感器和参考红外传感器均设置于所述壳体的同侧;
其中,所述壳体内至少一侧设置有红外反射层,且所述壳体相对所述金属氧化物传感器的一侧设置有所述红外反射层,所述金属氧化物传感器的产生的红外光通过所述红外反射层反射至所述测量红外传感器和参考红外传感器。
可选的,所述红外反射层为红外反射涂层或反射镜。
可选的,相对所述金属氧化物传感器的所述红外反射层的内表面为弧面;
其中,所述弧面的焦点位于所述金属氧化物传感器的加热区域,所述弧面反射的红外光垂直入射至所述测量红外传感器和参考红外传感器。
可选的,所述壳体设置有多个通气孔,且至少两个所述通气孔分别设置于所述壳体的相对两侧。
可选的,所述金属氧化物传感器的加热区域之下设置有空腔。
可选的,所述壳体包括:线路板;
及,与所述线路板封装的外壳;
其中,所述线路板包括基板、位于所述外壳内且设置于所述基板上的控制芯片及位于所述基板背离所述外壳一侧的引脚,所述选择开关集成于所述控制芯片内,且所述控制芯片通过设置于所述基板内的线路与所述引脚电连接。
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