[发明专利]一种增强型气体检测传感器

说明书

本发明公开了一种增强型气体检测传感器，包括：气体富集器，气体富集器包括具有气体吸附功能的气体吸附部及用于对气体吸附部进行加热的加热单元；气体传感器，气体传感器的检测端靠近气体吸附部设置，并可检测到气体吸附部被加热单元加热后释放出的待测气体。工作时，先让气体富集器处于低温状态，气体吸附部可以长时间吸附空气中的待测气体，当吸附达到一定程度时，用加热单元极速升温至指定高温，气体吸附部受热后，吸附的气体在极短时间内全部释放，而气体富集器与气体传感器处在同一较小腔体内，从而可以将气体的浓度在短时间内提高几百倍，从而实现先富集后检测，解决了当前气体传感器灵敏度低、选择性低，达不到实际检测需求的问题。

技术领域

本发明涉及气体传感器技术领域，具体涉及一种增强型气体检测传感器。

背景技术

气体传感器在各行各业有大量的需求，但是有些场景下待测气体浓度极低，通常达到ppb(十亿分之一)级别，对于这种场景，目前的各种类型的传感器灵敏度及选择性都达不到使用需求，所以目前这一性能制约了气体传感器行业的发展。

低浓度测试需求的气体包括乙烯、甲醛、甲基吲哚等等，这一类气体通常在ppb级别的浓度下，就会有较大的影响或者危害，比如10ppb浓度的乙烯会导致水果催熟，70ppb的甲醛会导致白血病，10ppb的甲基吲哚会有明显臭味。

以乙烯气体的使用为例，生鲜水果运输距离较远时，运输存储的时间就比较长，但水果能够存储的时间非常有限，所以通用的做法是在水果未完全成熟时，便采摘后进行运输及保存，在需要上架销售的时候，进行充入乙烯气体进行人工催熟。但是水果本身也会自然成熟释放乙烯气体，或者运输中受到挤压损伤，也会加速释放乙烯，即便是几十ppb浓度的乙烯，也会对水果进行催熟，进而导致更多水果产生乙烯，使环境中的乙烯浓度快速升高。如果在存储期间，水果所处环境内乙烯浓度突然升高，水果就会快速成熟，若不能及时发现，就会发生水果大面积腐烂的情况，而水果的单价一般较高，所产生的经济损失将会很大。因此如果能够通过监测水果存储环境中的乙烯浓度变化，就能及时掌握水果的成熟时间，进而采取相应措施来避免或降低水果的损失。

由于乙烯气体即便只有ppb级别的浓度，也能对水果产生效果，因此要求气体传感器具有极高的灵敏度，测试极限能达到ppb级别。而存储水果的环境中，一般会有其它各种挥发性气体，其浓度也较高，就需要气体传感器具有很高的选择性。遗憾的是，目前没有任何一种商用传感器能够满足这两个苛刻的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种增强型气体检测传感器，采用气体富集技术，解决当前气体传感器灵敏度低，达不到实际检测需求的问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种增强型气体检测传感器，包括：

气体富集器，所述气体富集器包括具有气体吸附功能的气体吸附部及用于对所述气体吸附部进行加热的加热单元；

气体传感器，所述气体传感器的检测端靠近所述气体吸附部设置，并可检测到所述气体吸附部被所述加热单元加热后释放出的待测气体。

进一步的，所述气体富集器、气体传感器内置于同一容纳腔内，所述容纳腔的一侧设置有与外部待检测环境相连通的导气槽。

进一步的，所述导气槽内设置有干扰气体吸附器，所述干扰气体吸附器用于去除干扰气体。

进一步的，所述干扰气体吸附器的吸附剂材料包括但不限于活性炭、改性共价有机框架材料(COF)、金属有机框架材料(MOF)。

进一步的，所述气体传感器包括但不限于半导体式气体检测传感器、电化学式气体检测传感器、催化燃烧式气体检测传感器、光学式气体检测传感器。

进一步的，所述气体富集器与所述气体传感器相邻布置。

进一步的，所述的增强型气体检测传感器还包括透气膜，所述透气膜覆盖于所述导气槽上。