[发明专利]光纤气体化学传感器

权利要求书

1.一种光纤气体化学传感器，包括传感器体(1)、光导纤维(2)和敏感元件(3)，其特征在于传感器体(1)内有圆柱形空腔，器壁一侧开有进气通道(7)，进气通道(7)相邻的另一侧器壁上有一个光导纤维插入口(10)，光导纤维插入口(10)与器体内圆柱形空腔相通；在光导纤维插入口(10)相对的空腔里装有带光线反射镜的敏感元件(3)，该敏感元件(3)与被测气体化学反应后能产生光学特性变化；光导纤维(2)采用“y”型双枝光纤，装在传感器体的插入口(10)中。

2.根据权利要求1所述的光纤气体化学传感器，其特征在于传感器体(1)由器体底盖(4)和器体本体(5)构成，它们之间用螺纹连接，器体底盖(4)中部圆形凸台上开有一个凹槽(6)，传感器器壁上的进气通道(7)开在空腔下半部，其上用螺纹连接一进气短管(8)，短管(8)的端口上装有调节进气量大小的孔盖(9)。

3.根据权利要求1或2所述的光纤气体化学传感器，其特征在于敏感元件(3)由试剂皿(11)和盛装在其中的试剂组成，试剂皿(11)的外表面镀有金属膜，试剂为能产生光学特性变化的氧化还原指示剂，如丽丝胺绿、夜兰、邻菲啰啉络合物等，其中以邻菲啰啉的双核络合物为最好。

4.根据权利要求1或2所述的光纤气体化学传感器，其特征在于在进气通道(7)最高水平线以上，光导纤维插入口(10)下方的传感器空腔内安放有一透镜(12)，该透镜(12)用螺纹压紧环(14)支撑紧固。

5.根据权利要求3所述的光纤气体化学传感器，其特征在于进气通道(7)最高水平线以上，光导纤维插入口(10)下方的传感器空腔内安放有一透镜(12)，该透镜(12)用螺纹压紧环(14)支撑紧固。

6.根据权利要求1所述的光纤气体化学传感器，其特征在于传感器器体(1)由反应器体(15)和传感本体(16)构成，反应器体(15)内空腔下壁为斜面，斜面底部器壁上有一螺纹孔(17)，斜面上方器壁依次并排开有试剂入口(18)和气体出口(19)，进气通道(7)位于靠试剂入口(18)相邻的另一侧的器壁上，其上用螺纹连接一进气短管(8)，短管(8)的端口上装有调节进气量大小的孔盖(9)；传感本体(16)空腔下壁是一个中空柱塞体(20)，该柱塞体(20)内外表面均有螺纹，柱塞体(20)的内孔为光导纤维插入口(10)，靠近柱塞体(20)另一侧的器壁上有一螺纹孔(21)与反应器体(15)内空腔斜面底部上的螺纹孔(17)直径相同，且在同一水平线上，反应器体(15)和传感本体(16)通过这两个螺纹孔(17、21)，用一个通孔连接螺钉(22)连接，传感本体柱塞体(20)相对的器壁中部还开有一废液出口(23)。

7.根据权利要求6所述的光纤气体化学传感器，其特征在于敏感元件(3)由检测池和试剂组成，检测池是一个底部有孔的圆管，外表面镀有金属膜，管口有一圆形缺口，该缺口与传感本体(16)内通孔连接螺钉(22)中的通孔连通；试剂为能产生光学特性变化的氧化还原指示剂，如丽丝胺绿、夜兰、邻菲啰啉络合物等，其中以邻菲啉双核络合物为最好，它通过反应器体(15)上的试剂入口(18)进入界面反应器(27)与气体反应。

8.根据权利要求7所述的光纤气体化学传感器，其特征在于检测池可由两端开口的中空反射管(24)、带凹球面的反射镜(25)和一块平面透镜(26)组成，反射镜(25)凹球面底部上有一通孔，反射镜(25)带凹球面的一面和平面透镜(26)分别粘接在中空反射管(24)两端。

9.根据权利要求6或7或8所述的光纤气体化学传感器，其特征在于在传感器体(1)的下端安有一带凹槽的支撑夹持件(28)，将反应器体(15)和传感本体(16)用锁紧螺钉(29)固定在凹槽中，支撑夹持件(28)凹槽底部开有一个通孔，与传感本体(16)上的光导纤维插入口(10)对应。

10.根据权利要求9所述的光纤气体化学传感器，其特征在于界面反应器(27)是由微孔材料制成的封闭环状管或长条管。