[发明专利]PCF-LPG甲烷检测装置及传感器制作方法

摘要

本发明公开了一种PCF‑LPG甲烷检测装置及传感器制作方法，甲烷检测装置包括不锈钢气室、带有真空压力表的气室密封盖、质量流量控制器、真空泵、甲烷传感器、光纤连接器、宽带光源、光谱分析仪和计算机；传感器制作方法包括：对PCF‑LPG包层空气孔内壁进行表面处理使其带正电，通过静电作用依次将带负电的聚丙烯酸膜、带正电的聚丙烯胺盐酸盐膜交替附着在空气孔内壁以形成自组装内层膜，自组装外层膜为带负电的聚丙烯酸膜、带正电的氨基化二氧化硅包覆单壁碳纳米管膜，内层与外层膜构成含碳纳米管的静电自组装薄膜；同时笼形分子A‑6Me被自组装膜外层的氨基化二氧化硅包覆单壁碳纳米管吸附固定，形成甲烷传感器；本发明可实现高灵敏度和高稳定性甲烷检测。

主权项

1.一种PCF‑LPG甲烷检测装置，其特征在于：包括不锈钢气室，所述不锈钢气室上设置有进气口、出气口、前光纤入口、后光纤入口、以及用于密封气室的密封盖，所述密封盖上设置有真空压力表；还包括与不锈钢气室的进气口连接的第一气阀和质量流量控制器，与不锈钢气室的出气口连接的第二气阀和真空泵；还包括设置在不锈钢气室内的PCF‑LPG甲烷传感器和光纤连接器；还包括宽带光源；还包括第一单模光纤，第一单模光纤的一端与宽带光源连接，第一单模光纤的另一端经前光纤入口进入不锈钢气室、并通过光纤连接器与PCF‑LPG甲烷传感器的一端连接；还包括光谱分析仪和与光谱分析仪连接的计算机；还包括第二单模光纤，第二单模光纤的一端与光谱分析仪连接，第二单模光纤的另一端经后光纤入口进入不锈钢气室、并通过光纤连接器与PCF‑LPG甲烷传感器的另一端连接；还包括设置在前光纤入口和后光纤入口的端部上用于密封单模光纤与光纤入口之间间隙的含O型密封圈的螺母；所述PCF‑LPG甲烷传感器结构包括纤芯、实心包层、包层空气孔、长周期光栅、以及对甲烷气体敏感的薄膜，所述包层空气孔沿光纤轴向延伸且围绕纤芯呈正六边形排列，对甲烷气体敏感的薄膜附着在空气孔内壁，所述对甲烷气体敏感的薄膜包括含氨基化二氧化硅包覆单壁碳纳米管的静电自组装薄膜和附着在静电自组装薄膜上的笼形分子A‑6Me薄膜。