CN106226355A - 一种气敏检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气敏检测装置包括：检测罩及传感器平台、探针平台或一体化平台，所述检测罩包括腔体及腔体外壳，所述腔体的上部设置有与所述腔体外壳活动连接的密封盖板；所述腔体外壳的底部向外延伸形成用于与探针平台，传感器平台或一体化平台可拆卸连接的第一连接部；所述腔体外壳的侧壁设置有气体进出装置。本发明提供一种气敏检测装置及其使用方法，用于解决现有技术中的气敏检测装置操作复杂、兼容性差、成本高昂等问题。

Description

一种气敏检测装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种传感器检测装置及其使用方法，具体涉及一种用于气体传感器和气敏原材料的多功能检测装置及其使用方法。

背景技术

气敏材料，即对特定气体敏感的材料，其可对气氛中所含有的特定气体迅速感应，并把感应状态转换为电信号，从而通过电信号反馈气体是否存在及其浓度大小；将气敏原材料进行封装并外接具有特定功能的电极，即为气敏传感器。目前，气敏传感器广泛应用于环境监测、医疗诊断、自然灾害、生产安全和国防军工等领域。随着社会发展和人们生活水平的提高，大家对环境和安全的要求也在不断提升，这就对气敏传感器的性能提出了更高的要求。

气敏传感器及其原材料的性能检测主要依赖于气敏检测装置。气敏检测装置一般包括安放传感器或材料的平台，全密封的腔体，以及配套的通气、控温、控湿等组件，如果是动态配气则需要配备动态配气系统进行持续通气测试。目前，商业化的气敏检测装置从固定样品的形式上分，主要可分为传感器电极固定和探针接触两种模式，前者主要用来检测封装好的气敏传感器，如郑州炜盛电子的WS-60A和北京艾立特的CGS-8，而后者主要用来检测气敏原材料，如北京艾立特的CGS-4TPs，几乎没有检测装置可以兼容原材料和传感器的测试。因而，根据检测物的不同需要配备不同的装置，这就给生产和科研带来了检测的不便和成本的增加，研制和开发一种兼容多个检测平台、操作方便、安全可靠的气敏检测装置将变得非常有意义。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种气敏检测装置及其使用方法，用于解决现有技术中的气敏检测装置操作复杂、兼容性差、成本高昂等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种气敏检测装置，所述气敏检测装置包括：检测罩及传感器平台、探针平台或一体化平台，所述检测罩包括腔体及腔体外壳，所述腔体的上部设置有与所述腔体外壳活动连接的密封盖板；所述腔体外壳的底部向外延伸形成用于与探针平台，传感器平台或一体化平台可拆卸连接的第一连接部；所述腔体外壳的侧壁设置有气体进出装置。

优选地，所述探针平台包括支撑平台及位于所述支撑平台上的探针台，所述支撑平台包括平台支架及设置于所述平台支架上的平台板，所述平台板的两端形成有与所述检测罩的第一连接部相匹配的第二连接部；所述探针台包括样品台和至少两个探针及两个探针支架，所述探针与所述探针支架连接并设置于所述样品台的两侧，所述探针支架连接引线并将电信号引出腔体。

优选地，所述传感器平台包括平台支架及设置于所述平台支架上的平台板，所述平台板的两端形成有与所述检测罩的第一连接部相匹配的第三连接部；所述平台板具有至少一个传感器插槽，所述传感器插槽外设有可拆卸密封连接的盖板。

优选地，所述一体化平台包括平台支架及设置于所述平台支架上的平台板，所述平台板的两端形成有与所述检测罩的第一连接部相匹配的第四连接部；所述平台板上设置有探针台，所述探针台包括样品台和至少两个探针及两个探针支架，所述探针与所述探针支架连接并设置于所述样品台的两侧；所述平台板具有至少两个传感器插槽，所述传感器插槽设有可拆卸密封连接的盖板，传感器的电信号和/或探针的电信号通过引线从传感器插槽引出。

优选地，所述气体进出装置包括至少两个动态通气口及至少一个静态注射口；所述的动态通气口包括动态进气口和动态出气口，所述动态通气口外设有阀门；所述的静态注射口外设有盖板。

优选地，还包括设置于腔体内部的蒸发台、第一加热装置、气体混合装置、腔体状态监测装置及照明装置，所述蒸发台静态注射口的下方，与所述腔体外壳侧壁连接；所述第一加热装置设置于所述蒸发台下方，与所述腔体外壳侧壁连接；所述气体混匀装置包括电机和风扇，所述风扇设置于所述腔体内部，所述风扇通过转轴与所述腔体外侧的所述电机连接，所述电机与所述腔体外壳侧壁密封连接；所述腔体状态监测装置包括压力监测装置，温度监测装置及湿度监测装置中的一种或多种的组合。

本发明还提供一种气敏检测装置的使用方法，包括以下步骤：步骤S1：将待测样品置于所述样品台上，调节所述探针，使得所述探针与所述待测样品表面紧密接触；步骤S2：将所述检测罩的第一连接部与所述探针平台的第二连接部连接形成密封腔体；步骤S3：于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，使检测气体与待测样品反应预设时间后，开始检测并将待测样品的电信号输出；步骤S4：检测结束后，将检测气体排出所述密封腔体。

本发明还提供一种气敏检测装置的使用方法，包括以下步骤：步骤S1：将所述检测罩的第一连接部与所述传感器平台的第三连接部连接形成腔体；步骤S2：将气体传感器密封连接于所述传感器插槽中；步骤S3：于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，使检测气体与气体传感器反应预设时间后，开始检测并将气体传感器的电信号输出；步骤S4：检测结束后，将检测气体排出所述密封腔体。

本发明还提供一种气敏检测装置的使用方法，包括以下步骤：步骤S1：将待测样品置于所述样品台上，调节所述探针，使得所述探针与所述待测样品表面紧密接触，将气体传感器密封连接于所述传感器插槽中；步骤S2：将所述检测罩的第一连接部与所述一体化平台的第四连接部连接形成密封腔体；步骤S3：于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，使检测气体与气体传感器反应预设时间后，开始检测并将待测样品和气体传感器的电信号输出；步骤S4：检测结束后，将检测气体排出所述密封腔体。

优选地，所述步骤S3还包括以下步骤，步骤S3-1：判断检测气体的浓度是否在100ppb到100ppm之间，若是，进入步骤S3-2；若否，进入步骤S3-3；步骤S3-2：采用静态注射方式，于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，并形成预设浓度气体氛围；步骤S3-3：采用动态通气方式，同时打开所述气体进出装置的动态进气口及动态出气口，于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，并形成持续流通的预设浓度气体氛围。

如上所述，本发明的气敏检测装置及其使用方法，具有以下有益效果：

1)本发明可以方便地更换传感器平台和探针平台，或组合成为一体化平台，只需一台装置就可实现传感器的气敏性能检测和原材料的气敏性能检测；

2)本发明拥有静态针孔注射通气和动态管路通气两种进气方式，可以满足检测时对不同类型和浓度的气体的进气需求；

3)本发明拥有直接打开检测罩的密封盖通气和动态管路通气两种排气方式，使用时可以根据实验需求选择合适的排气方式；

4)本发明中的传感测试电路均外接，使电路不易受到测试环境的影响而发生不可控的变化，并且设备在制作过程中无需预留电路接口和摆放的位置，使制作更简单；

5)检测罩与探针平台、传感器平台及一体化平台可分离的设计，使设备的每一部分机械加工可以分别进行，制作更简单，精度更可靠。

附图说明

图1显示为本发明的气敏检测装置的示意图

图2显示为本发明的气敏检测装置的检测罩俯视图；

图3显示为本发明的气敏检测装置的检测罩和传感器平台结合示意图；

图4显示为本发明的气敏检测装置的检测罩和探针平台结合示意图；

图5显示为本发明的气敏检测装置的检测罩和一体化平台结合示意图。

元件标号说明

1 检测罩 10 风扇 19 样品台

2 传感器平台 11 压力表 20 第二加热装置

3 探针平台 12 温湿度表 21 探针

4 动态通气口 13 盖板 22 凹槽

5 第一加热装置 14 转轴 23 观察窗

6 蒸发台 15 传感器插槽 24 螺栓

7 静态注射口 16 平台支架 25 注射器

8 动态通气口 17 平台支架 26 卡箍

9 电机 18 探针支架 27 密封圈

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1到图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提供一种气敏检测装置包括：检测罩及传感器平台、探针平台或一体化平台，所述检测罩包括腔体及腔体外壳，所述腔体的上部设置有与所述腔体外壳活动连接的密封盖板；所述腔体外壳的底部向外延伸形成用于与探针平台，传感器平台或一体化平台可拆卸连接的第一连接部；所述腔体外壳的侧壁设置有气体进出装置。使用时，根据实际需求，选择所述传感器平台、探针平台及一体化平台中的一种与所述检测罩结合使用。

实施例一

如图1～3所示，本实施例提供一种多功能气敏检测装置包括：检测罩1和探针平台3。所述检测罩1包括腔体及腔体外壳，所述腔体的上部设置有与所述腔体外壳活动连接的密封盖板13；所述腔体外壳的底部向外延伸形成用于与探针平台3可拆卸连接的第一连接部；所述腔体外壳的侧壁设置有气体进出装置。所述检测罩1和探针平台3均采用316不锈钢材质制成。所述腔体外壳为圆形壳体，相应的所述密封盖板13也为圆圆形。

本实施例中的检测罩1主要用于控制气体的进出和混合，用于满足气敏传感器或气敏原材料测试时所需的各种环境条件。传感器平台2用来安插各种型号的气敏传感器，通过与检测罩密封结合来进行传感器的气敏性能测试。探针平台3用探针接触平台上各种形貌的气敏原材料，并通过与检测罩密封结合进行气敏原材料的气敏性能测试。

如图1所示，本实施例中的气体进出装置包括至少两个动态通气口(4,8)及至少一个静态注射口7；所述的动态通气口(4,8)包括动态进气口和动态出气口，所述动态通气口(4，8)外设有阀门；所述的静态注射口7外设有盖板。所述动态通气口(4,8)外设有控制气流开关和大小的阀门。具体的，所述动态进气口和动态出气口不在一个水平面上，具有一定的高度差，所述高度差应大于5cm，优选地高度差为20cm。如图2所示，所述动态进气口和动态出气口还具有一定角度差，所述角度差在30～150°，优选地角度差为90°。所述动态进气口和动态出气口根据检测气体的不同而设置。例如，若检测气体的密度比空气的密度大，则将动态进气口置于下方，动态出气口置于上方，以便使气体充分通过腔体。所述静态注射口7可以用注射器25注入气体或液体，当注射结束后盖上盖板密封。

如图2所示，所述密封盖板13通过转轴14与腔体外壳相连，所述密封盖板13及腔体外壳设置有相匹配的环形凹槽22，所述环形凹槽22内设置有环形密封圈27，所述密封盖板13及腔体外壳通过螺栓24及密封圈27进行密封，方便开启和闭合，有利于检测结束后快速打开盖板13排气。所述盖板13中心设置有观察窗23，所述观察窗23配有照明装置，可以更好地观察检测罩1内部状况。

如图3所示，所述探针平台3包括支撑平台及位于所述支撑平台上的探针台，所述支撑平台包括平台支架17及设置于所述平台支架17上的平台板，所述平台板的两端形成有与所述检测罩1的第一连接部相匹配的第二连接部。所述平台支架17起到支撑和平衡设备的作用，并且由于平台中的传感测试电路均外接，平台支架17可以为电路的牵引和摆放提供空间。

具体的，所述探针台包括样品台19和至少两个探针21及两个探针支架18，所述探针21与所述探针支架18连接并设置于所述样品台19的两侧，所述探针支架18连接于导轨，所述导轨镶嵌于所述平台板，所述导轨连接引线并将电信号引出腔体。其中，所述的探针21可进行六个自由度上的自由活动，确保探针21可以与被检测样品紧密结合。其他实施例中，也可以不设置导轨，所述探针支架18下端直接连接引线，将电信号引出腔体。本实施例中，所述探针为六根，可以测多个样品。其他实施例中，所述探针平台3还包括第二加热装置20，所述的探针平台3的第二加热装置20设在样品台19的下方，用于对待测样品进行加热，加热温度可根据待测样品的最佳工作温度调节，实现精确控温，控温范围为从室温至600℃。

如图3所示，所述检测罩1与所述探针平台3通过密封卡箍26及密封圈27扣紧连接，可实现对气敏原材料的性能测试。具体的，所述检测罩1的第一连接部及所述探针平台的第二连接部设置有相匹配的环形凹槽22，所述环形凹槽22用于放置环形密封圈27。所述环形凹槽22的接触面形状大小相等。所述第一连接部及第二连接部通过密封卡箍26扣紧连接。

本实施例具有直接通气和动态通气两种排出检测气体的方式。直接通气方式是，直接打开盖板13进行排气。如果检测的目标气体为有毒有害气体，直接通气需要在有通风柜条件下操作，避免目标气体污染空气和危害实验人员。通态通气方式是，通过所述动态通气口(4,8)来实现通气和排气。当通入气体采用动态通气，则排出气体也使用动态通气。另外当检测的目标气体为剧毒气体，对环境和人体危害极大时必须使用动态通气方式排出，并外接尾气处理装置。

实施例二

如图4所示，本实施例提供一种多功能气敏检测装置包括：检测罩1，所述检测罩1包括腔体及腔体外壳，所述腔体的上部设置有与所述腔体外壳活动连接的密封盖板13；所述腔体外壳的底部向外延伸形成用于与传感器平台2可拆卸连接的第一连接部；所述腔体外壳的侧壁设置有气体进出装置。具体的，本实施例中的检测罩1与实施例一中的检测罩1相同。

所述传感器平台2包括平台支架16及设置于所述平台支架16上的平台板，所述平台板的两端形成有与所述检测罩1的第一连接部相匹配的第三连接部；所述平台板具有至少一个传感器插槽15，所述传感器插槽15外设有可拆卸密封连接的盖板。具体的，所述传感器插槽15至少为一个，可以为多个大小形状各异的插槽15，适合各种款式的传感器插拔，传感器自带外接电路系统。本实施例中的插槽为均匀分布的6个。所述平台支架16起到支撑和平衡设备的作用，并且由于平台中的传感测试电路均外接，平台支架16可以为电路的牵引和摆放提供空间。

如图4所示，所述检测罩1与所述传感器平台2通过密封卡箍26及密封圈27扣紧连接，可实现对气体传感器的性能测试。具体的，所述检测罩1的第一连接部及所述传感器平台的第三连接部设置有相匹配的环形凹槽22，所述环形凹槽22用于放置环形密封圈27。所述环形凹槽22的接触面形状大小相等。所述第一连接部及第三连接部通过密封卡箍26扣紧连接。

根据实施例一，本实施例也具有直接通气和动态通气两种排出检测气体的方式。

实施例三

如图5所示，本实施例提供一种多功能气敏检测装置包括：检测罩1和一体化平台，所述检测罩1包括腔体及腔体外壳，所述腔体的上部设置有与所述腔体外壳活动连接的密封盖板13；所述腔体外壳的底部向外延伸形成用于与传感器平台2可拆卸连接的第一连接部；所述腔体外壳的侧壁设置有气体进出装置。具体的，本实施例中的检测罩1与实施例一中的检测罩1相同。

所述一体化平台同时具有传感器平台和探针平台的功能，包括平台支架16及设置于所述平台支架上的平台板，所述平台板的两端形成有与所述检测罩的第一连接部相匹配的第四连接部；所述平台板上设置有探针台，所述探针台包括样品台19和至少两个探针21及两个探针支架18，所述探针21与所述探针支架18连接并设置于所述样品台的两侧；所述平台板具有至少两个传感器插槽15，所述传感器插槽15设有可拆卸密封连接的盖板，传感器的电信号和探针的电信号可以同时或分别通过引线从传感器插槽15引出。

根据实施例一，本实施例也具有直接通气和动态通气两种排出检测气体的方式。

实施例四

如图1所示，本实施例在实施例一，实施二或实施例三的基础上进一步改进。本实施提供的多功能气敏检测装置还包括设置于腔体内部的蒸发台6、第一加热装置5、气体混合装置及腔体状态监测装置。所述蒸发台6设置于静态注射口7的下方，与所述腔体外壳侧壁连接；所述第一加热装置5设置于蒸发台6下方，与所述腔体外壳侧壁连接；所述气体混匀装置包括电机9和风扇10，所述风扇10设置于所述腔体内部，所述风扇10通过转轴14与所述腔体外侧的所述电机9连接，所述电机9与所述腔体外壳侧壁密封连接；所述腔体状态监测装置包括压力监测装置，温度监测装置，湿度监测装置及照明装置中的一种或多种的组合。所述压力监测器可以为压力表11，所述温度监测装置及湿度监测装置可以为温湿度表12。

所述风扇10由电机9驱动，通气时开启风扇10加速气体混合均匀。

所述蒸发台6前端设有挡板，可以防止注射的易挥发性液体流出蒸发台6。

所述第一加热装置5设在蒸发台6下端，用于对蒸发台6上的易挥发性液体进行加热，使其气化，所述第一加热装置5可根据蒸发液体的沸点精确控温，控温范围在室温至200℃。

本实施例中的平台支架可升降，使用时：腔体外壳和盖板13密封连接，腔体和平台板靠重力扣紧，腔体外壳位置固定，通过可升降的平台支架控制腔室的开合；其他实施例中也可以使腔体外壳和平台板密封连接，盖板位置固定。

实施例五

如图3所示，本实施例用于检测氧化锌薄膜材料的气敏性能，故选用探针平台3与检测罩1结合的装置。

本实施例在实施例四的基础上，提供一种气敏检测装置的使用方法，可以检测氧化锌薄膜材料对浓度为1ppm的二氧化硫气体的响应性能，包括以下步骤：

步骤S1：将待测样品置于所述样品台19上，调节所述探针21，使得所述探针21与所述待测样品表面紧密接触。

具体的，将待测样品氧化锌薄膜置于样品台19上，调节探针支架18的位置使探针21与样品紧密结合，第二加热装置20对待测样品进行加热达到其最佳工作温度。

步骤S2：将所述检测罩1的第一连接部与所述探针平台3的第二连接部连接形成密封腔体。

步骤S3：于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，使检测气体与待测样品反应预设时间后，开始检测并将待测样品的电信号输出。

其中，所述步骤S3还包括以下步骤：

步骤S3-1：判断检测气体的浓度是否在100ppb到100ppm之间，若是，进入步骤S3-2；若否，进入步骤S3-3；

步骤S3-2：采用静态注射方式，于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，并形成预设浓度气体氛围；

步骤S3-3：采用动态通气方式，同时打开所述动态进气口及动态出气口，于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，并形成持续流通的预设浓度气体氛围。

例如，本实施例中，检测气体为1ppm的二氧化硫气体，故选用注射器25通过注射形式通入气体，此时探针平台3与检测罩1组成的检测腔容积V_D为40L，注射器25抽取含1％二氧化硫气体的氮气4mL注入检测腔，打开风扇10混匀气体，即形成浓度为1ppm的二氧化硫气体氛围。

其中，当采用静态注射时，目标气体通过注射口注入腔室，形成特定浓度的气体氛围，检测气体浓度计算公式如下：

C/C₀＝V_Z/(V_Z+V_D)

其中C为需要检测气体的浓度，C₀为注射器内目标气体的浓度，V_Z为注射器注射气体的体积，V_D为检测腔的容积，检测腔容积为检测罩和传感器平台或探针平台结合之后内腔的实际容积；由于检测腔容积V_D较注射器容积V_Z要大很多，故可忽略注射器容积V_Z，计算公式可简化为：

C/C₀＝V_Z/V_D；

其中，待测样品产生的电信号输出后要经过信号放大电路和信号采集电路，以上电路系统放置于平台支架空间内，这样可以使线路连接尽可能短，且不占用或触碰其他空间，简单方便，安全可靠。

步骤S4：检测结束后，将检测气体排出所述密封腔体。

具体的，本实施例中，由于二氧化硫气体对环境污染较大，检测结束后，需要打开动态进气口4和动态出气口8，从动态进气口4通入氮气清洗腔体恢复到原始状态，动态出气口8外接尾气处理装置处理二氧化硫气体。

其他实施例中，于所述腔体内充入预设浓度的检测气体的步骤之前，还包括以下步骤：打开所述腔体内的气体混合装置和照明装置，用于混匀检测气体及观察腔体情况。

实施例六

如图4所示，本实施例中检测传感器的气敏性能，故选用传感器平台2与检测罩1结合。

本实施例在实施例四的基础上，提供一种多功能气敏检测装置的使用方法，检测二氧化硫传感器对浓度为10ppb的二氧化硫气体的响应性能，包括以下步骤：

步骤S1：将所述检测罩1的第一连接部与所述传感器平台的第三连接部连接形成腔体；

步骤S2：将气体传感器密封连接于所述传感器插槽15中，形成密封腔体；

步骤S3：于所述腔体内充入预设浓度的检测气体，使检测气体与气体传感器反应预设时间后，开始检测并将气体传感器的电信号输出；

其中，所述步骤S3还包括以下步骤：

步骤S3-1：判断检测气体的浓度是否在100ppb到100ppm之间，若是，进入步骤S3-2；若否，进入步骤S3-3；

步骤S3-2：采用静态注射方式，于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，并形成预设浓度气体氛围；

步骤S3-3：采用动态通气方式，同时打开所述气体进出装置的动态进气口及动态出气口，于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，并形成持续流通的预设浓度气体氛围。

具体的，本实施例中，检测气体为10ppb的二氧化硫气体，故选用动态通气形式通入气体，打开动态进气口4和动态出气口8，从动态进气口4持续通入浓度为10ppb的二氧化硫气体。

其中，传感器产生的电信号输出后要经过信号放大电路和信号采集电路，以上电路系统放置于平台支架空间内，这样可以使线路连接尽可能短，且不占用或触碰其他空间，简单方便，安全可靠。

步骤S4：检测结束后，将检测气体排出所述密封腔体。

具体的，本实施例中，由于二氧化硫气体对环境污染较大，检测结束后，需要打开动态进气口4和动态出气口8，从动态进气口4通入氮气清洗腔体恢复到原始状态，动态出气口8外接尾气处理装置处理二氧化硫气体。

实施例七

如图4所示，本实施例中检测传感器的气敏性能，故选用传感器平台2与检测罩1结合。

本实施例是用于检测乙醇传感器对浓度为1ppm的乙醇蒸气的响应性能。所以，在实施例六的基础上，本实施例还包括以下所述步骤：若所述检测气体由易挥发性液体挥发得到，则所述易挥发性液体通过蒸发台6上方的静态注射口滴入到所述检测罩1内的蒸发台6上，所述蒸发台6下方的第一加热装置5调节至预设的液体蒸发温度，液体蒸发后在腔体内形成预设浓度的气体氛围。

具体的，本实施例中，检测气体为1ppm的乙醇蒸气，故选用注射器25通过注射形式通入一定量的乙醇液体至蒸发台6，然后开启加热装置5加热蒸发台6使乙醇气化，形成浓度为1ppm的乙醇蒸气氛围；由于酒精气体对环境污染较小，检测结束后，打开盖板13恢复到原始状态即可。

实施例八

如图4所示，本实施例中检测两个不同类型的传感器的气敏性能，故选用传感器平台2与检测罩1结合。

本实施例，检测的是两个不同类型的传感器对含有1ppm二氧化硫气体和1ppm二氧化氮的混气的响应性能。

具体的，在本实施例中，检测气体为含有1ppm二氧化硫气体和1ppm二氧化氮的混气，故选用注射器25通过注射形式通入气体，此时传感器平台2与检测罩1组成的检测腔容积V_D为40L，注射器25抽取含1％二氧化硫气体的氮气4mL和含1％二氧化氮气体的氮气4mL分别注入检测腔，打开风扇10混匀气体，即形成含有1ppm二氧化硫气体和1ppm二氧化氮的混气氛围。

具体的，本实施例中，由于二氧化硫气体和二氧化氮气体对环境污染较大，检测结束后，需要打开动态进气口4和动态出气口8，从动态进气口4通入氮气清洗腔体恢复到原始状态，动态出气口8外接尾气处理装置处理二氧化硫气体和二氧化氮气体。

实施例九

如图5所示，本实施例中同时检测二氧化硫传感器和氧化锌薄膜材料的气敏性能，故选用一体化平台和检测罩1结合。

本实施例在实施例四的基础上，提供一种气敏检测装置的使用方法，可以同时检测二氧化硫传感器和氧化锌薄膜材料对浓度为1ppm的二氧化硫气体的响应性能，包括以下步骤：

步骤S1：将待测样品置于所述样品台19上，调节所述探针21，使得所述探针21与所述待测样品表面紧密接触，将气体传感器密封连接于所述传感器插槽15中。

具体的，将待测样品氧化锌薄膜置于样品台19上，调节探针支架18的位置使探针21与样品紧密结合，第二加热装置20对待测样品进行加热达到其最佳工作温度；将二氧化硫传感器密封连接于所述传感器插槽15中。

步骤S2：将所述检测罩1的第一连接部与所述一体化平台的第四连接部连接形成密封腔体。

步骤S3：于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，使检测气体与待测样品反应预设时间后，开始检测并将传感器和待测样品的电信号输出。

其中，所述步骤S3还包括以下步骤：

步骤S3-1：判断检测气体的浓度是否在100ppb到100ppm之间，若是，进入步骤S3-2；若否，进入步骤S3-3；

步骤S3-2：采用静态注射方式，于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，并形成预设浓度气体氛围；

步骤S3-3：采用动态通气方式，同时打开所述动态进气口及动态出气口，于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，并形成持续流通的预设浓度气体氛围。

例如，本实施例中，检测气体为1ppm的二氧化硫气体，故选用注射器25通过注射形式通入气体，此时探针平台3与检测罩1组成的检测腔容积V_D为40L，注射器25抽取含1％二氧化硫气体的氮气4mL注入检测腔，打开风扇10混匀气体，即形成浓度为1ppm的二氧化硫气体氛围。

其中，传感器和待测样品产生的电信号输出后要经过信号放大电路和信号采集电路，以上电路系统放置于平台支架空间内，这样可以使线路连接尽可能短，且不占用或触碰其他空间，简单方便，安全可靠。

步骤S4：检测结束后，将检测气体排出所述密封腔体。

具体的，本实施例中，由于二氧化硫气体对环境污染较大，检测结束后，需要打开动态进气口4和动态出气口8，从动态进气口4通入氮气清洗腔体恢复到原始状态，动态出气口8外接尾气处理装置处理二氧化硫气体。

综上所述，本发明提供一种气敏检测装置及其使用方法，所述气敏检测装置包括：检测罩、传感器平台及探针平台，所述检测罩包括腔体及腔体外壳，所述腔体的上部设置有与所述腔体外壳活动连接的密封盖板；所述腔体外壳的底部向外延伸形成用于与探针平台或传感器平台可拆卸连接的第一连接部；所述腔体外壳的侧壁设置有气体进出装置。本发明具有以下有益效果：

1)本发明可以方便地更换传感器平台和探针平台，或组合成为一体化平台，只需一台装置就可实现传感器的气敏性能检测和原材料的气敏性能检测；

2)本发明拥有静态针孔注射通气和动态管路通气两种进气方式，可以满足检测时对不同类型和浓度的气体的进气需求；

3)本发明拥有直接打开检测罩的密封盖通气和动态管路通气两种排气方式，使用时可以根据实验需求选择合适的排气方式；

4)本发明中的传感测试电路均外接，使电路不易受到测试环境的影响而发生不可控的变化，并且设备在制作过程中无需预留电路接口和摆放的位置，使制作更简单；

5)检测罩与探针平台、传感器平台及一体化平台可分离的设计，使设备的每一部分机械加工可以分别进行，制作更简单，精度更可靠。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种气敏检测装置，其特征在于，所述气敏检测装置包括：检测罩及传感器平台、探针平台或一体化平台，

所述检测罩包括腔体及腔体外壳，所述腔体的上部设置有与所述腔体外壳活动连接的密封盖板；所述腔体外壳的底部向外延伸形成用于与探针平台，传感器平台或一体化平台可拆卸连接的第一连接部；所述腔体外壳的侧壁设置有气体进出装置。

2.根据权利要求1所述的气敏检测装置，其特征在于：所述探针平台包括支撑平台及位于所述支撑平台上的探针台，

所述支撑平台包括平台支架及设置于所述平台支架上的平台板，所述平台板的两端形成有与所述检测罩的第一连接部相匹配的第二连接部；

所述探针台包括样品台和至少两个探针及两个探针支架，所述探针与所述探针支架连接并设置于所述样品台的两侧，所述探针支架连接引线并将电信号引出腔体。

3.根据权利要求1所述的气敏检测装置，其特征在于：

所述传感器平台包括平台支架及设置于所述平台支架上的平台板，所述平台板的两端形成有与所述检测罩的第一连接部相匹配的第三连接部；

所述平台板具有至少一个传感器插槽，所述传感器插槽外设有可拆卸密封连接的盖板。

4.根据权利要求1所述的气敏检测装置，其特征在于：

所述一体化平台包括平台支架及设置于所述平台支架上的平台板，所述平台板的两端形成有与所述检测罩的第一连接部相匹配的第四连接部；

所述平台板上设置有探针台，所述探针台包括样品台和至少两个探针及两个探针支架，所述探针与所述探针支架连接并设置于所述样品台的两侧；

所述平台板具有至少两个传感器插槽，所述传感器插槽设有可拆卸密封连接的盖板，传感器的电信号和/或探针的电信号通过引线从传感器插槽引出。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的气敏检测装置，其特征在于：所述气体进出装置包括至少两个动态通气口及至少一个静态注射口；

所述动态通气口包括动态进气口和动态出气口，所述动态通气口外设有阀门；

所述静态注射口外设有盖板。

6.根据权利要求1到4中任一项所述的气敏检测装置，其特征在于：还包括设置于腔体内部的蒸发台、第一加热装置、气体混合装置、腔体状态监测装置及照明装置，

所述蒸发台设置于静态注射口的下方，与所述腔体外壳侧壁连接；

所述第一加热装置设置于所述蒸发台下方，与所述腔体外壳侧壁连接；

所述气体混匀装置包括电机和风扇，所述风扇设置于所述腔体内部，所述风扇通过转轴与所述腔体外侧的所述电机连接，所述电机与所述腔体外壳侧壁密封连接；

所述腔体状态监测装置包括压力监测装置，温度监测装置及湿度监测装置中的一种或多种的组合。

7.一种根据权利要求2所述的气敏检测装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：将待测样品置于所述样品台上，调节所述探针，使得所述探针与所述待测样品表面紧密接触；

步骤S2：将所述检测罩的第一连接部与所述探针平台的第二连接部连接形成密封腔体；

步骤S3：于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，使检测气体与待测样品反应预设时间后，开始检测并将待测样品的电信号输出；

步骤S4：检测结束后，将检测气体排出所述密封腔体。

8.一种根据权利要求3所述的气敏检测装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：将所述检测罩的第一连接部与所述传感器平台的第三连接部连接形成腔体；

步骤S2：将气体传感器密封连接于所述传感器插槽中，形成密封腔体；

步骤S3：于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，使检测气体与气体传感器反应预设时间后，开始检测并将气体传感器的电信号输出；

步骤S4：检测结束后，将检测气体排出所述密封腔体。

9.一种根据权利要求4所述的气敏检测装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤S1：将待测样品置于所述样品台上，调节所述探针，使得所述探针与所述待测样品表面紧密接触，将气体传感器密封连接于所述传感器插槽中；

步骤S2：将所述检测罩的第一连接部与所述一体化平台的第四连接部连接形成密封腔体；

步骤S3：于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，使检测气体与气体传感器反应预设时间后，开始检测并将待测样品和气体传感器的电信号输出；

步骤S4：检测结束后，将检测气体排出所述密封腔体。

10.根据权利要求7到9中任一项所述的气敏检测装置的使用方法，其特征在于：所述步骤S3还包括以下步骤，

步骤S3-1：判断检测气体的浓度是否在100ppb到100ppm之间，若是，进入步骤S3-2；若否，进入步骤S3-3；

步骤S3-2：采用静态注射方式，于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，并形成预设浓度气体氛围；

步骤S3-3：采用动态通气方式，同时打开所述气体进出装置的动态进气口及动态出气口，于所述密封腔体内充入预设浓度的检测气体，并形成持续流通的预设浓度气体氛围。