[发明专利]一种三电极电离式碳纳米管气体传感器的结构优化方法有效
申请号: | 201610629640.8 | 申请日: | 2016-08-03 |
公开(公告)号: | CN106250632B | 公开(公告)日: | 2019-05-24 |
发明(设计)人: | 张勇;潘志刚;张晶园;程珍珍;张健鹏;张嘉祥;童佳明;陈麒宇;梁冰点;杨爽;王小华;刘定新;杨爱军;李昕;荣命哲 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 陆万寿 |
地址: | 710049 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | 本发明为一种三电极电离式碳纳米管气体传感器的结构优化方法,包括1)根据传感器尺寸、电极极间距、电极厚度、透气孔孔径和数量、引出孔孔径和数量、盲孔尺寸和数量,及模型尺寸单位,基于流体模型,建立传感器场域的二维轴对称模型;2)建立流体模型中的质量守恒方程、能量守恒方程和泊松方程;3)设定温度、大气压力和加载电压等初始条件,添加气体电离的反应式及其反应速率以及电极边界反应式;4)对传感器场域模型进行剖分,对碳纳米管和边界进行细刨分;设置传感器输出稳定时的时间范围,并设定时间步长;5)计算传感器的稳态输出电流密度,选择电流密度最大的结构作为最优结构。本发明为设计合理的电离式传感器提供有效的方法。 | ||
搜索关键词: | 一种 电极 电离 纳米 气体 传感器 结构 优化 方法 | ||
【主权项】:
1.一种三电极电离式碳纳米管气体传感器的结构优化方法,其特征在于,该方法包括下述步骤:(1)根据传感器的结构参数和模型尺寸单位,基于流体模型,建立传感器场域的二维轴对称模型;(2)建立流体模型中的质量守恒方程、能量守恒方程和泊松方程;(3)设定初始条件,添加传感器的气体电离的反应式及其反应速率以及电极边界反应式;(4)对传感器场域的二维轴对称模型进行剖分,对碳纳米管和边界进行细刨分,设置传感器输出稳定时的时间范围,并设定时间步长;(5)计算传感器的稳态输出电流密度,比较传感器输出电流密度,如满足要求,则确定该结构的传感器设计合理;否则,调整传感器结构参数,重复步骤(1)-(5),直至满足要求。
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