[发明专利]一种模拟扩散式检测气敏传感材料的测试装置

说明书

本发明公开了一种模拟扩散式检测气敏传感材料的测试装置，包括气体混合腔、多通道气敏传感监测器和气体检测仪，多通道气敏传感监测器上方还设置有扰流部件；气体混合腔的腔体侧壁上设置有多个气路接口，气体分析装置与排气气路接口上的气路阀门相连接。本发明可实时监测内部待测气体的浓度，并将材料响应特性发送给装置外部的上位机，通过设计带有扰流部件排除气体流量对气敏传感材料响应特性的影响，具有较强的通用性，可提高气敏传感材料的测试准确度。

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种模拟扩散式检测条件的气敏材料测试装置。

背景技术

随着材料合成技术与半导体制造工艺的飞速发展，各种具有更优性能新型的气敏传感材料相继问世，为突破传统气体检测技术瓶颈提供了更多的可能性。同时，新型的材料与器件也对气敏分析测试设备提出了更高的要求，相配套的分析测试装置与仪器，也必须对相应特征的气敏材料进行优化改进，以满足其测试要求。

现有气敏材料测试装置大多需要在测试之前对腔体抽真空，再通入经过计算后的一定量的待测气体，以达到测试要求的气体浓度。此种测试装置与方法存在三处容易产生误差的操作：一是抽真空效果对真空泵和装置密封性都有很高的要求；二是通入一定量待测气体后，还需要通入其它气体用于腔体内气压一般为常压，还需要通入其他气体平衡气压值；三是气源、气体管路和腔体璧等可以接触到待测气体的材料都可能产生对气体的吸附效应，且吸附量无法计算，在测试如氨气等极易吸附的气体时，腔体内的实际气体浓度会远低于理论计算值，在建立气敏传感材料的响应特性时会产生较大误差。

另一方面，现有某些气敏传感材料具有与常规气体传感器不同的响应特性，常规气体传感器的响应值不会因待测气体流量的变化而产生较大波动，其响应稳态值只与待测气体浓度成一定的函数关系。但在测试实验中发现，某些气敏传感材料的对待测气体分子的吸附能力远大于脱附能力，对于此类材料如采用泵吸式检测条件，对其持续直吹待测气体，其响应值会持续变化，变化速率随气体流速的增大而增大。材料表面吸附气体分子的速率远高于脱附速率，达到稳定状态的响应时间超过正常时间的10倍以上，最终的响应稳态值已没有任何意义，甚至可能超出检测仪器的最大量程，与待测气体浓度无法建立函数关系，我们称此种情况为气敏材料的“积累效应”，当产生积累效应时，该气敏材料失去了对气体浓度的检测能力。

申请号为CN204855490U的专利公开了一种多功能气体传感器测试系统，通过配气机构和真空泵用于向配气室内配制标准浓度测试气体，可通过自动化配置标准浓度气体实现传感器与标准气体的快速接触，还可控制传感器测试环境的温湿度。

申请号为CN204855490U的专利公开了一种气体传感器测试系统，该系统具有“横流配气”功能，可避免在切换过程中，管路总气流量产生波动，进而引起气敏性测量装置压力和温度的扰动。但是该系统仍然采用“预先计算，精确配气”的理念来对待测气体进行配比，因其管路较多且复杂，无法忽略待测气体被管路吸附的产生的误差，也不能避免因气流直吹气敏传感材料导致的“积累效应”。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种模拟扩散式检测气敏传感材料的测试装置。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种模拟扩散式检测气敏传感材料的测试装置，包括气体混合腔，安装于气体混合腔内部的多通道气敏传感监测器和气体检测仪，所述多通道气敏传感监测器上方还设置有扰流部件。

作为本发明的进一步优选，所述气体混合腔的腔体侧壁上设置有多个气路接口，每个气路接口均与一个气路阀门相连接，且位于气体混合腔上部的气路接口为进气气路接口，位于气体混合腔下部的气路接口为排气气路接口，第一气罐、第二气罐均与动态配气仪相连接，所述动态配气仪通过管线与进气气路接口上的气路阀门相连，气体分析装置通过管线与排气气路接口上的气路阀门相连接。