[发明专利]气体采样测试仪

说明书

本发明属于环境监测、卫生防疫等方面进行气体采样测试的。

目前对于大气环境污染主要是从空气中二氧化硫、二氧化氯、臭氧以及二氧化碳等有害气体的含量是否超过标准来判断的。监测的方法主要是采用气体现场采样，实验室用传统的物质分析方法，如分光光度法，红外光谱法，电化学等手段进行分析检测。虽然分析方法本身很精确，但由于中间环节多，影响到测试的准确性，并且方法费时、费力、更不能做到现场实时检测。

本发明的目的就是要克服现有方法的不足，利用对不同气体敏感的传感器进行气体浓度的检测，做到气体采样与测试能同时进行，可以现场实时检测。本发明的主要特点是测试探头分别与电源、温度控制装置、测试显示和时间控制相连，所说的时间控制与测试显示相连，所说的测试显示与温度控制相连，所说的温度控制与电源相连，构成一侧试系统。

本发明结构简单，测试准确，使气体采样和测试同时进行，广泛应用在环境、卫生防疫等部门进行现场实时有害气体的检测。

图1为采样测试仪结构框图。

图2为测试探头结构。

真空泵（1）、气室（2）、电磁阀（3）、气敏传感器（4）、温度传感器（5）、加热源（6）、进气口（7）。

下面详述本发明：由于气体传感器一般是表面作用型的，即气体吸附在敏感材料的表面上，引起的电导变化与气体的浓度有一定的关系，敏感材料的电导变化与气体吸附在其表面的吸附量有关系。根据HENRY定量：

Γ＝Γtbp    （1）

其中Γ为气体的吸附量，Γt为气体在吸附位置的浓度，P为气体的压力，b为吸附常数与脱附常数之比。众所周知，吸附常数与脱附常数与温度有关，可见，在实际的测量环境中，要使传感器电导的变化与气体浓度精确对应是非常困难的。另外，对于利用酞菁铜有机半导体敏感材料制备的NO₂气敏传感器，敏感材料的本征电导变化与温度有如下的关系

σ＝σoexp（-E/2KT）    （2）

式中σ是表面电导率，σo是一常数，E为活化能，k为Boltzmann常数，T为温度。由于温度影响敏感材料的本征电导，因而影响到敏感芯片对气体的灵敏度，这是使得气体传感器准确测量的一个很重要的问题。

本发明旨在最大限度地减少环境因素对精确测量的影响。其工作过程如下，开启真空泵（1），抽空气室（2），关闭真空泵，打开电磁阀（3），使待测环境气体自动进入气室，关闭气室以排除气流变化对气体吸附量的影响，这样得到一个恒定的压力。密闭的气室又使得由测温传感器（5）与加热源（6）组成的温度控制单元，容易得到一个恒定的温度，因此，又排除了温度对吸附常数以及敏感材料本征电导等的影响。NO₂气敏传感器（4）对气室中的气体测试后将气体信号转为电信号，其结果在显示器上显示。利用此装置可以创造一个恒温恒压的测试环境，由对测试程序：抽空→开阀门→测试→抽空→…，进行时间控制形成规范化的测试方法，可以最大限度地提高气体传感器的准确性。因此这样的装置可以用于环境卫生防疫等部门进行现场实时有害气体的检测。