CN102323303A - 测试碳纳米管传感器气敏温度特性的实验装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种测试碳纳米管传感器气敏温度特性的实验装置及其方法，属于碳纳米管传感器的特性测试技术领域。本发明装置主要包括石英玻璃管、气体流量计、陶瓷加热片、热电阻探头、交流调压器、数显温度仪、阻抗分析仪、真空泵等。本发明方法是利用本发明装置，对不同被测气体、在不同流速、不同温度下，对被测碳纳米管传感器进行气敏特性测试。本发明具有检测灵活方便且可靠性高、准确度高、安全性好、简单又方便、易于推广应用等特点。本发明可广泛应用于科研、教学、制造中对碳纳米管传感器的气敏温度特性的测试分析和应用。

Description

测试碳纳米管传感器气敏温度特性的实验装置及其方法

技术领域

本发明属于碳纳米管传感器的特性测试技术领域，具体涉及用动态法测试碳纳米管传感器气敏温度特性的实验装置及方法。

背景技术

用碳纳米管制作微型气敏传感器，具有响应快、灵敏度高、工作温度低、尺寸小等优点，近年来一些学者将碳纳米管应用到传感器领域特别是用于气体检测，取得了长足的进展。气敏传感器是利用待测气体分子与传感器的气敏层表面发生吸附或化学反应引起电荷转移，进而导致传感器电学特性发生变化来检测气体。

被检测气体与碳纳米管发生吸附或化学反应必须在一定的条件下才能实现，其中与被测气体的接触方式和温度是影响气敏传感器检测性能的主要因素。因此，研究碳纳米管与流动的被测气体的温度特性，从而找出碳纳米管传感器与流动的被测气体的最佳工作温度，使其气敏性达到最佳，提高检测气体的准确度，有非常重要的意义。

现有的碳纳米管传感器气敏特性测试装置，如申请号为200910191139.8的“碳纳米管传感器气敏温度特性测试的实验装置及方法”专利，公开的装置主要包括缸体、真空泵、交流接触器、数显调节仪、电炉、热电阻、阻抗分析仪等；公开的方法是利用该装置，在不同的被检测气体下，测试碳纳米管传感器的气敏温度特性。该专利的主要缺点是：①公开的装置中传感器的温度控制是通过交流接触器的开闭控制电炉的通断及加热时间，该方法控制温度时间较慢，温度控制精度较低；②公开的装置中没有气体流量控制器，对通入装置的被检测气体的流量不可控制；③公开的方法只是对被检测气体为静态时碳纳米管传感器的气敏温度特性进行测试，不能对被检测气体为动态时碳纳米管传感器的气敏温度特性进行测试，准确度差。

发明内容

本发明的目的是针对现有碳纳米管传感器气敏特性测试装置及方法的不足之处，提供一种测试碳纳米管传感器气敏温度特性的实验装置及其方法，具有结构简单、操作方便、能分析流动的被测气体与传感器温度特性对气敏性能的影响、准确度高等特点。

实现本发明目的的技术方案是：一种测量碳纳米管传感器气敏温度特性的实验装置，主要包括石英玻璃管、气体流量计、陶瓷加热片、热电阻探头、交流调压器、数显温度仪、真空泵、阻抗分析仪等。特征是：所述的石英玻璃管的材料为石英玻璃，所述石英玻璃管的形状为壁厚为4mm－6mm、内径为35mm－45mm、长为150mm－200mm的圆柱形。在所述石英玻璃管的两端，分别固接有内径为35mm－45mm、外径为50mm－65mm、厚度为4mm－6mm的石英玻璃法兰。所述石英玻璃法兰通过螺栓和O形密封圈与不锈钢密封片固接，用以使石英玻璃管内形成一个密闭空间，从而使石英玻璃管内的被测气体与外界环境中的干扰气体完全隔离，提高检测精度。在所述石英玻璃管的一侧壁内的中部固接一块长度为10mm－15mm，宽度为10mm－15mm，高度为20mm－25mm的石英玻璃块。在所述石英玻璃块的上面固接一块长度为30mm－35mm，宽度为30mm－35mm，厚度为2mm－3mm的陶瓷加热片（发热功率为250W－350W），用以对待测的碳纳米管传感器加热。在所述陶瓷加热片的下端面的两边，分别设置两个陶瓷加热片的接线柱（简称第一接线柱），在所述石英玻璃管的一侧的不锈钢密封片上并对应于所述陶瓷加热片的第一接线柱处，设置两个穿过所述不锈钢密封片的接线柱（简称第二接线柱），所述的两个陶瓷加热片的第一接线柱与两个所述第二接线柱之间，分别通过导线连接。在两个所述第二接线柱的另一端（即所述不锈钢密封片外侧的一端），分别通过导线与所述交流调压器的副边连接，用以提供加热电源。待测的碳纳米管传感器放置在所述陶瓷加热片的中心处。并在所述的陶瓷加热片上位于被测碳纳米管传感器的一侧固接一热电阻探头，用以监测待测碳纳米管传感器的表面温度。在所述石英玻璃管的一侧的不锈钢密封片上并对应于所述热电阻探头处，设置一穿过所述不锈钢密封片的接线柱（简称第三接线柱），所述的热电阻探头通过导线与所述第三接线柱连接。在所述第三接线柱的另一端（即所述不锈钢密封片外侧的一端）通过导线与所述的数显温度仪的输入端连接，用以显示待测的碳纳米管传感器的表面温度。在所述石英玻璃管的一侧的不锈钢密封片上并位于所述第三接线柱的上方，设置两个穿过所述不锈钢密封片的接线柱（简称第四接线柱）。设置于被测的碳纳米管传感器两端的两个接线柱（简称第五接线柱）分别通过导线分别与两个所述的第四接线柱连接，两个所述第四接线柱的另一端（即所述不锈钢密封片外侧的一端）分别通过导线与所述的阻抗分析仪的输入端连接，用以检测被测碳纳米管传感器的阻抗值。交流220V电源通过导线和开关K，分别与所述的阻抗分析仪的电源端和所述的交流调压器的原边连接，为它们提供电流。所述的交流调压器通过手动调节旋盘而控制副边输出电压，进而控制所述陶瓷加热片的工作电压，从而控制被测碳纳米管传感器的表面温度。在所述石英玻璃管的一端的不锈钢密封片的上部，还设置一孔径为4mm－6mm的通孔，所述的气体流量计的出气端通过进气针阀和导气管与该通孔连通，所述的气体流量计的进气端通过进气导管与被测气体的气瓶连通。所述的气体流量计和进气针阀用以控制和显示被测气体进入所述石英玻璃管的流动速度，以便测试碳纳米管传感器在流动的被测气体下的气敏温度特性。在所述石英玻璃管另一端的不锈钢密封片的中部，设置一孔径为4mm－6mm的通孔，所述的真空泵通过真空泵针阀和导气管与该通孔连通，并在导气管上设置有出气针阀和出气导管。所述的真空泵用于将石英玻璃管抽真空，所述的进气管和出气管通过进出气针阀控制通入石英玻璃管内的被测气体及其流动速度，以便测试碳纳米管传感器对被测气体在一定的流动速度和不同的温度下的气敏温度特性。

一种测量碳纳米管传感器气敏温度特性的实验方法，利用本发明的实验装置，对被测气体在一定的流动速度和不同的温度下，对被测碳纳米管传感器进行气敏特性测试的具体步骤如下：

（1）实验准备

①放置待测碳纳米管传感器并检查真空度

先将本装置的石英玻璃管的装设真空泵一侧的不锈钢密封片的螺栓拧下，并拆下所述的不锈钢密封片。再将待测的碳纳米管传感器放置于本装置的陶瓷加热片的中心处，并将待测的碳纳米管传感器两端的第五接线柱分别通过导线与本装置的石英玻璃管的另一侧的不锈钢密封片上的两个第四接线柱连接。然后装上被拆下的不锈钢密封片和固接用的螺栓并拧紧。最后关闭本装置的进、出气针阀，打开真空泵针阀和真空表针阀，启动本装置的真空泵，对本装置的石英玻璃管抽真空，当真空度达到 - 0.1MPa --~ - 0.095MPa时，关闭所述的真空泵针阀，并保持20min－30min后，关闭所述的真空表针阀，以保证其真空的完好性。

② 用氮气冲洗本装置的石英玻璃管

第（1）－①步完成后，先将本装置的进气导管与氮气瓶连通后，打开本装置的进气针阀，再打开所述的出气针阀，通过本装置的气体流量计和控制所述的进气针阀的开度，控制氮气在3.5L/min－4.5L/min的流速下，对所述的石英玻璃管进行冲洗30min－40min。然后关闭所述的进、出气针阀，打开所述的真空泵针阀，启动所述的真空泵，对所述的石英玻璃管抽真空。抽真空完毕后，关闭所述的真空泵针阀。

（2）测试碳纳米管传感器的气敏温度特性

第（1）步完成后，先将所述的进气导管与一种被测气体瓶接通后，打开所述的进气针阀，再打开所述的出气针阀，通过所述的气体流量计的监测和控制所述的进气针阀的开度，控制该被测气体的流速在0.1L/min－0.2L/min中的某一流速下，然后合上电源开关K，手动调节本装置的交流调压器上的旋盘控制副边的输出电压，进而控制本装置陶瓷加热片的加热温度，从而控制被测碳纳米管传感器的表面温度，并通过本装置的数显温度仪显示温度值，同时通过本装置的阻抗分析仪测量碳纳米管传感器在该流速下的被测气体、在不同温度下的阻抗值，然后作出该被测气体在该流速下的气敏温度特性曲线，并找出在流动的被测气体下被测碳纳米管传感器检测该气体的最佳工作温度，最后，拉开电源开关K。

（3）实验结束

第（2）步完成后，关闭前述的进、出气球阀，将前述的进气导管与氮气瓶连通后，打开前述的进气针阀，再打开前述的出气针阀，通过所述的气体流量计的监测和控制所述的进气针阀的开度，控制氮气在3.5L/min－4.5L/min的流速下，对所述的石英玻璃管进行冲洗30min－40min。然后关闭所述的进和出气针阀，打开所述的真空泵针阀和真空表针阀，启动所述的真空泵，对所述的石英玻璃管抽真空。当被测气体抽净后，关闭所述的真空泵针阀和真空泵。

利用本发明装置，采用上述实验方法，通过所述的进气导管与不同的被测气体瓶连通，通过所述的气体流量计的监测和控制所述进气针阀的开度，通过调节所述交流调压器副边的输出电压而控制被测碳纳米管传感器的表面温度， 能测试以下几种情况：①碳纳米管传感器对不同被测气体在同一流速和不同温度下的气敏温度特性；②碳纳米管传感器对同一被测气体在不同流速和不同温度下的气敏温度特性；③碳纳米管传感器对不同浓度的同一被测气体在同一流速和同一温度下的气敏温度特性。应用灵活方便。

本发明采用上述技术方案后，主要有以下效果：

（1）  本发明装置的流量控制部分，即气体流量计及进气针阀，通过控制气体的流量，能够对不同的被测气体在不同的流速下、在不同的温度下，测试碳纳米管传感器的气敏性，其测试灵活方便且可靠性高，测试的准确度高。

（2）   本发明装置通过调压器和陶瓷加热片对被测的碳纳米管传感器加热，结构简单，控制精度高，安全性好，操作简单。

（3）   本发明装置采用热电阻探头，直接探测被测碳纳米管传感器的温度，探测快速且准确性高，从而进一步提高了被测碳纳米管传感器的精度，并简化了装置的结构。

（4）   利用本发明装置能够测量碳纳米管传感器在同一被检测气体、相同的流动速度下的气敏温度特性，即在动态下测试温度特性对气敏性能的影响，从而能准确找出碳纳米管传感器检测气体的最佳工作温度，这能提高检测气体的准确度，又能提高碳纳米管传感器的灵敏度。

（5）  本发明方法是利用本发明装置，测量碳纳米管传感器在不同温度下对不同的流动被检测气体的气敏温度特性，方法简单，操作方便，易于推广应用。

本发明可广泛用于科研、教学、制造中对碳纳米管传感器的气敏温度特性的测试分析和应用。

附图说明

图1为本发明装置的示意图；

图2为碳纳米管传感器在SO₂气体下的气敏温度特性曲线图。

图中：1.石英玻璃管；2.热电阻探头；3.碳纳米管传感器；4.陶瓷加热片；5.真空表；6.真空表针阀；7.真空泵针阀；8.真空泵；9.出气导管；10.出气针阀；11. 石英玻璃块；12. O形密封圈；13.石英玻璃法兰；14. 螺栓；15.接线柱；16.交流调压器；17.数显温度仪；18.阻抗分析仪；19.气体流量计；20.进气导管；21.进气针阀；22.不锈钢密封片。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步说明本发明。

实施例1

如图1所示，一种测量碳纳米管传感器气敏温度特性的实验装置，主要包括石英玻璃管1、气体流量计19、陶瓷加热片4、热电阻探头2、交流调压器16、数显温度仪17、真空泵8、阻抗分析仪18等。特征是：所述的石英玻璃管1的材料为石英玻璃，所述石英玻璃管1的形状：壁厚为4mm、内径为35mm、长为150mm的圆柱形。在所述石英玻璃管1的两端，分别固接有内径为35mm、外径为50mm、厚度为4mm的石英玻璃法兰13。所述石英玻璃法兰13通过螺栓14和O形密封圈12与不锈钢密封片22固接，用以使石英玻璃管1内形成一个密闭空间，从而使石英玻璃管1内的被测气体与外界环境中的干扰气体完全隔离，提高检测精度。在所述石英玻璃管1的一侧壁内的中部固接一块长度为10mm、宽度为10mm、高度为20mm的石英玻璃块11。在所述石英玻璃块11的上面固接一块长度为30mm、宽度为30mm、厚度为2mm的陶瓷加热片4（发热功率为250W），用以对待测的碳纳米管传感器3加热。在所述陶瓷加热片3的下端面的两边，分别设置两个陶瓷加热片的接线柱15（简称第一接线柱），在所述石英玻璃管1的一侧的不锈钢密封片22上并对应于所述陶瓷加热片4的第一接线柱15处，设置两个穿过所述不锈钢密封片22的接线柱15（简称第二接线柱），所述的两个陶瓷加热片4的第一接线柱15与两个所述第二接线柱15之间，分别通过导线连接。在两个所述第二接线柱15的另一端（即所述不锈钢密封片22外侧的一端），分别通过导线与所述交流调压器16的副边连接，用以提供加热电源。待测的碳纳米管传感器3放置在所述陶瓷加热片4的中心处。并在所述的陶瓷加热片4上位于被测碳纳米管传感器3的一侧固接一热电阻探头2，用以监测待测碳纳米管传感器3的表面温度。在所述石英玻璃管1的一侧的不锈钢密封片22上并对应于所述热电阻探头2处，设置一穿过所述不锈钢密封片22的接线柱15（简称第三接线柱），所述的热电阻探头2通过导线与所述第三接线柱15连接。在所述第三接线柱15的另一端（即所述不锈钢密封片22外侧的一端）通过导线与所述的数显温度仪17的输入端连接，用以显示待测的碳纳米管传感器3的表面温度。在所述石英玻璃管1的一侧的不锈钢密封片22上并位于所述第三接线柱15的上方，设置两个穿过所述不锈钢密封片22的接线柱15（简称第四接线柱）。设置于被测的碳纳米管传感器3两端的两个第五接线柱15分别通过导线与两个所述的第四接线柱15连接，两个所述第四接线柱15的另一端（即所述不锈钢密封片22外侧的一端）分别通过导线与所述的阻抗分析仪18的输入端连接，用以检测被测碳纳米管传感器3的阻抗值。交流220V电源通过导线和开关K，分别与所述的阻抗分析仪18的电源端和所述的交流调压器16的原边连接，为它们提供电源。所述的交流调压器16，通过手动调节旋钮而控制副边输出的电压，进而控制所述陶瓷加热片4的工作电压，从而控制被测碳纳米管传感器3的表面温度。在所述石英玻璃管1的一端的不锈钢密封片22的上部，还设置一孔径为4mm的通孔，所述的气体流量计19的出气端通过进气针阀21和导气管与该通孔连通，所述的气体流量计19的进气端通过进气导管20与被测气体的气瓶连通。所述的气体流量计19和进气针阀21用以控制和显示被测气体进入所述石英玻璃管1的流动速度，以便测试碳纳米管传感器3在流动的被测气体下的气敏温度特性。在所述石英玻璃管1另一端的不锈钢密封片22的下部，设置一孔径为4mm的通孔，所述的真空泵8通过真空泵针阀7和导气管与该通孔连通，并在导气管上设置有出气针阀10和出气导管9。所述的真空泵8用于将石英玻璃管1抽真空，所述的进气管20和出气管9通过进气针阀21、出气针阀10控制通入石英玻璃管1内的被测气体及其流动速度，以便测试碳纳米管传感器3对被测气体在一定的流动速度和不同的温度下的气敏温度特性。

实施例2 

一种测量碳纳米管传感器气敏温度特性的实验装置，同实施例1，其中：石英玻璃管1的壁厚为5mm、内径为40mm、长为170mm；石英玻璃法兰13内径为40mm、外径为60mm、厚度为5mm；石英玻璃块11长度为13mm、宽度为13mm、高度为23mm；陶瓷加热片4长度为33mm、宽度33mm、厚度为2mm、功率为300W；所述石英玻璃管1两端的不锈钢密封片22上的通孔的孔径均为5mm。

实施例3

一种测量碳纳米管传感器气敏温度特性的实验装置，同实施例1，其中：石英玻璃管1的壁厚为6mm、内径为45mm、长为200mm；石英玻璃法兰13内径为45mm、外径为65mm、厚度为6mm；石英玻璃块11长度为15mm、宽度为15mm、高度为25mm；陶瓷加热片4长度为35mm、宽度35mm、厚度为3mm、功率为350W；所述石英玻璃管1两端的不锈钢密封片22上的通孔的孔径均为6mm。

实施例4

一种测量碳纳米管传感器气敏温度特性的实验方法，具体步骤如下：

（1）实验准备

①放置待测碳纳米管传感器并检查真空度

先将本装置的石英玻璃管1的装设真空泵8一侧的不锈钢密封片22的螺栓14拧下，并拆下所述的不锈钢密封片22。再将待测的碳纳米管传感器3放置于本装置的陶瓷加热片4的中心处，并将待测的碳纳米管传感器3两端的第五接线柱15分别通过导线与本装置的石英玻璃管1的另一侧的不锈钢密封片22上的两个第四接线柱15连接。然后装上被拆下的不锈钢密封片22和固接用的螺栓14并拧紧。最后关闭本装置的进气针阀21和出气针阀10，打开真空泵针阀7和真空表针阀6，启动本装置的真空泵8，对本装置的石英玻璃管1抽真空，当真空度达到 - 0.1MPa时，关闭所述的真空泵针阀7，保持30min后，关闭所述的真空表针阀6，以保证其真空的完好性。

②用氮气冲洗本装置的石英玻璃管

第（1）－①步完成后，先将本装置的进气导管20与氮气瓶连通后，打开本装置的进气针阀21，再打开所述的出气针阀10，通过本装置的气体流量计19和控制所述的进气针阀21的开度，控制氮气在3.5L/min的流速下，对所述的石英玻璃管1进行冲洗30min。然后关闭所述的进气针阀21和出气针阀10，打开所述的真空泵针阀7，启动所述的真空泵8，对所述的石英玻璃管1抽真空。抽真空完毕后，关闭所述的真空泵针阀7。

（2）测试碳纳米管传感器3的气敏温度特性

第（1）步完成后，先将所述的进气导管20与被检测的SO₂标气瓶连通后，打开所述的进气针阀21，再打开所述的出气针阀10，通过所述的气体流量计19和控制所述的进气针阀21的开度，控制SO₂气体的流速为0.1L/min，然后合上电源开关，手动调节本装置的交流调压器16上的旋盘，控制该交流调压器副边的输出电压，使数显温度仪17显示的示数分别为25°C 、80°C、120°C、200°C、300°C和400°C，并通过本装置的数显温度仪显示温度值。通过本装置的阻抗分析仪18测量碳纳米管传感器3在流速为0.1L/min的SO₂气体、在温度分别为25°C 、80°C、120°C、200°C、300°C和400°时的阻抗值，并分别计算出在上述温度下的电阻相对变化率R%，然后作出气敏温度特性曲线（如图2所示）。并找出在流速为0.1L/min的SO₂气体下被测碳纳米管传感器3检测气体的最佳工作温度为200°C。最后，拉开电源开关K。

（3）实验结束

第（2）步完成后，关闭前述的进气针阀21、出气针阀10，将前述的进气导管20与氮气瓶连通后，打开前述的进气针阀21，再打开前述的出气针阀10，通过所述的气体流量计19和控制所述的进气针阀21的开度，控制氮气在3.5L/min的流速下，对所述的石英玻璃管1进行冲洗30min。然后关闭所述的进气针阀21和出气针阀10，打开所述的真空泵针阀7和真空表针阀6，启动所述的真空泵8，对所述的石英玻璃管1抽真空。当被测气体抽净后，关闭所述的真空泵针阀7和真空泵8。

如图2所示的5个实测点分别是在温度为25°C 、80°C、120°C、200°C、300°C和400°C时，碳纳米管传感器的所对应的电阻相对变化率（R%），绘制成气敏温度特性变化曲线。从图2知：在温度为200°C时，碳纳米管传感器的电阻相对变化率最大，达到了78%，即碳纳米管传感器在200°C时对被检测的SO₂气体的气敏性达到最佳，从而有效证实了本发明装置能实现对碳纳米管传感器气敏温度特性的测试，并能找出碳纳米管传感器检测气体的最佳工作温度，提高了检测气体的准确度。

Claims (2)

1.一种测量碳纳米管传感器气敏温度特性的实验装置，主要包括真空泵(8)、阻抗分析仪(18) 、交流调压器(16)、数显温度仪(17)，其特征在于还包括石英玻璃管（1）、气体流量计(19)、陶瓷加热片(4)、热电阻探头(2)，所述的石英玻璃管(1)的材料为石英玻璃，所述石英玻璃管(1)的形状为壁厚为4mm－6mm、内径为35mm－45mm、长为150mm－200mm的圆柱形，在所述石英玻璃管(1)的两端，分别固接有内径为35mm－45mm、外径为50mm－65mm、厚度为4mm－6mm的石英玻璃法兰(13)，所述石英玻璃法兰(13)通过螺栓(14)和有O形密封圈(12)与不锈钢密封片(22)固接，在所述石英玻璃管(1)的一侧壁内的中部固接一块长度为10mm－15mm、宽度为10mm－15mm、高度为20mm-25mm的石英玻璃块(11)，在所述石英玻璃块(11)的上面固接一块长度为30mm－35mm、宽度为30mm－35mm、厚度为2mm－3mm的陶瓷加热片(4)，在所述陶瓷加热片(3)的下端面的两边，分别设置两个陶瓷加热片的第一接线柱(15)，在所述石英玻璃管(1)的一侧的不锈钢密封片(22)上并对应于所述陶瓷加热片(4)的第一接线柱(15)处，设置两个穿过所述不锈钢密封片(22)的第二接线柱(15)，所述的两个陶瓷加热片(4)的第一接线柱15与两个所述第二接线柱(15)之间，分别通过导线连接，在两个所述第二接线柱(15)的另一端，分别通过导线与所述交流调压器(16)的副边连接，待测的碳纳米管传感器(3)放置在所述陶瓷加热片(4)的中心处，并在所述的陶瓷加热片(4)上位于被测碳纳米管传感器(3)的一侧固接一热电阻探头(2)，在所述石英玻璃管(1)的一侧的不锈钢密封片(22)上并对应于所述热电阻探头(2)处，设置一穿过所述不锈钢密封片(22)的第三接线柱(15)，所述的热电阻探头(2)通过导线与所述第三接线柱(15)连接，在所述第三接线柱(15)的另一端通过导线与所述的数显温度仪(17)的输入端连接，在所述石英玻璃管(1)的一侧的不锈钢密封片(22)上并位于所述第三接线柱(15)的上方，设置两个穿过所述不锈钢密封片(22)的第四接线柱(15)，设置于被测的碳纳米管传感器(3)两端的两个第五接线柱(15)分别通过导线分别与两个所述的第四接线柱(15)连接，两个所述第四接线柱(15)的另一端分别通过导线与所述的阻抗分析仪(18)的输入端连接，交流220V电源通过导线和开关K，分别与所述的阻抗分析仪(18)的电源端和所述的交流调压器(16)的原边连接，在所述石英玻璃管(1)的一端的不锈钢密封片(22)的上部，还设置一孔径为4mm－6mm的通孔，所述的气体流量计(19)的出气端通过进气针阀(21)和导气管，与该通孔连通，所述的气体流量计(19)的进气端通过进气导管(20)与被测气体的气瓶连通，在所述石英玻璃管(1)另一端的不锈钢密封片(22)的中部，设置一孔径为4mm－6mm的通孔，所述的真空泵(8)通过真空泵针阀(7)和导气管与该通孔连通，并在导气管上设置有出气针阀(10)和出气导管(9)。

2.一种测量碳纳米管传感器气敏温度特性的实验方法，利用权利要求1所述的装置，对被测气体在一定的流动速度和不同的温度下，对被测碳纳米管传感器进行气敏特性测试，其特征在于具体步骤如下：

（1）实验准备

①放置待测碳纳米管传感器并检查真空度

先将权利要求1所述的装置的石英玻璃管(1)的装设真空泵(8)一侧的不锈钢密封片(22)的螺栓(14)拧下，并拆下所述的不锈钢密封片(22)，再将待测的碳纳米管传感器(3)放置于所述装置的陶瓷加热片(4)的中心处，并将待测的碳纳米管传感器(3)两端的第五接线柱(15)分别通过导线与所述装置的石英玻璃管(1)的另一侧的不锈钢密封片(22)上的两个第四接线柱(15)连接，然后装上被拆下的不锈钢密封片(22)和固接用的螺栓(14)并拧紧，最后关闭所述装置的进气针阀(21)和出气针阀(10)，打开真空泵针阀(7)和真空表针阀(6)，启动所述装置的真空泵(8)，对所述装置的石英玻璃管(1)抽真空，当真空度达到 - 0.01MPa ~ - 0.095MPa时，关闭所述的真空泵针阀(7)，并保持20min－30min后，关闭所述的真空表针阀(6)；

②用氮气冲洗所述装置的石英玻璃管

第（1）－①步完成后，先将所述装置的进气导管(20)与氮气瓶连通后，打开所述装置的进气针阀(21)，再打开所述的出气针阀(10)，通过所述装置的气体流量计(19)和控制所述的进气针阀(21)的开度，控制氮气在3.5L/min－4.5L/min的流速下，对所述的石英玻璃管(1)进行冲洗30min－40min，然后关闭所述的进气针阀(21)和出气针阀(10)，打开所述的真空泵针阀(7)，启动所述的真空泵(8)，对所述的石英玻璃管(1)抽真空，抽真空完毕后，关闭所述的真空泵针阀(7)；

（2）测试碳纳米管传感器(3)的气敏温度特性

第（1）步完成后，先将所述的进气导管(20)与一种被测气体瓶连通后，打开所述的进气针阀(21)，再打开所述的出气针阀(10)，通过所述的气体流量计(19)的监测和控制所述的进气针阀(21)的开度，控制该被测气体的流速在0.1L/min－0.2L/min中的某一流速下，然后合上电源开关，手动调节本装置的交流调压器(16)上的旋盘，控制副边的输出电压，进而控制本装置陶瓷加热片(4)的加热温度，从而控制被测碳纳米管传感器(3)的表面温度，并通过本装置的数显温度仪显示温度值，同时通过本装置的阻抗分析仪(18)测量碳纳米管传感器(3)在该流速下的被测气体、在不同温度下的阻抗值，然后作出该被测气体在该流速下的气敏温度特性曲线，并找出在流动的被测气体下被测碳纳米管传感器(3)检测该气体的最佳工作温度，最后，拉开电源开关K；

（3）实验结束

第（2）步完成后，关闭前述的进气针阀(21)、出气针阀(10)，将前述的进气导管(20)与氮气瓶连通后，打开前述的进气针阀(21)，再打开前述的出气针阀(10)，通过所述的气体流量计(19)的监测和控制所述的进气针阀(21)的开度，控制氮气在3.5L/min－4.5L/min的流速下，对所述的石英玻璃管(1)进行冲洗30min－40min，然后关闭所述的进气针阀(21)和出气针阀(10)，打开所述的真空泵针阀(7)和真空表针阀(6)，启动所述的真空泵(8)，对所述的石英玻璃管(1)抽真空，当被测气体抽净后，关闭所述的真空泵针阀(7)和真空泵(8)。

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