CN108240967B - 一种带外罩的气敏特性响应曲线测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种带外罩的气敏特性响应曲线测试装置，样品载台底部设有加热片，法兰盘上设有第一进气管、第二进气管和出气管，其中第二进气管的出气端接有万向竹节管，且第一进气管、第二进气管位于样品载台上方，万向竹节管靠近该样品载台的顶面；内罩为透明罩，该内罩罩在样品载台、加热片、第一探针、第二探针、第一进气管、第二进气管、出气管和万向竹节管外面，且内罩的开口端与法兰盘的外圆面固定，内罩与法兰盘之间通过o型圈密封，且外罩的内壁上设有加热丝。本案在现有结构的基础上，增设了不可拆卸的透明的内罩，该内罩的内腔与外面实现隔热，这样就能使待测试气敏材料与外界的温度隔离，从而避免外界温度对气敏特性曲线的影响。
Description
技术领域
本发明属于气敏材料、气敏传感器领域，尤其涉及一种带外罩的气敏特性响应曲线测试装置，本装置也可用于与气体压力和组分相关的其他领域。
背景技术
本领域技术人员所熟知的是，气敏传感器由气敏材料制成，用来测量气体的类型、浓度和成分，能把气体中的特定成分检测出来，并将成分参量转换成电信号的器件或装置，故也称气体传感器。气敏传感器的应用主要有：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂(R11、R12)的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。
气敏材料的气敏特性响应曲线是气敏材料的重要参数，它关系到气敏传感器的检测精度，而气敏特性响应曲线与温度、光线、气体纯度等因素密切相关。目前，一般是将气敏材料固定在开放式的台架上，并用两个电极与气敏材料接触，且气体吹过气敏材料表面或者被检测气体作为气氛包围气敏材料时测试出气敏材料的气敏特性响应曲线。
在检测过程中，我们发现现有技术存在如下缺陷：
1、由于现有的测试装置为开放式结构，与外界的温度、光线和杂质接触，这样就无法隔绝外界温度、光线和杂质对气敏特性的影响，从而导致气敏特性响应曲线的测试精度不高；
2、现有结构为开放式结构，以及气敏材料对气体有吸附，这样就导致测试时气体在待测试气敏材料近表面状态不稳定，随机性大，变化不规律，这样就导致测试结果可信度低，测试数据重复性差，从而使得气敏测试毫无意义。
3、测试时可能需要在屏蔽外界温度、光线和杂质的前提下，加载特定波长的光线，以便研究光线对气敏特性响应曲线的影响，然而现有技术根本无法满足这一技术要求。
4、一些待测试气敏材料所针对的测试对象在常温状态下是液态(如酒精)，在测试时需要将其加热使之变成气态，并且测试过程中要防止其液化后形成液滴，从而保证气敏测试的顺利进行，然而现有技术无法实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种带外罩的气敏特性响应曲线测试装置，欲提高气敏响应曲线的测试精度和可信度，并能使常规下液态的测试对象测试时保持气体状态。
本发明的技术方案如下：一种带外罩的气敏特性响应曲线测试装置，其特征在于：包括样品载台(1)和内罩(10)，其中样品载台(1)底部设有加热片(2)，该样品载台顶面用于承载待测试的气敏材料，而第一探针(3)和第二探针(4)测试时与待测试的气敏材料表面接触，这两个探针分别安装在对应的安装组件上，且样品载台(1)和安装组件均安装在法兰盘(5)上；所述法兰盘(5)上设有第一进气管(6)、第二进气管(7)和出气管(8)，其中第二进气管(7)的出气端接有万向竹节管(9)，且第一进气管(6)、第二进气管(7)位于所述样品载台(1)上方，万向竹节管(9)靠近该样品载台的顶面；所述法兰盘(5)上设有加气管(30)，该加气管与第一、二进气管(6、7)设在法兰盘(5)的两侧，该加气管的大径段(30a)外面缠绕有加热电阻丝(31)，且加气管(30)的出气端与第一、二进气管(6、7)连通；
所述内罩(10)为透明罩，该内罩罩在样品载台(1)、加热片(2)、第一探针(3)、第二探针(4)、第一进气管(6)、第二进气管(7)、出气管(8)和万向竹节管(9)外面，且内罩(10)的开口端与所述法兰盘(5)的外圆面固定，内罩(10)与法兰盘(5)之间通过o型圈(11)密封；
所述内罩(10)的外面罩有外罩(12)，该外罩为不透明罩，而内罩(10)的开口端以可拆卸方式与所述法兰盘(5)外圆面固定，外罩(12)的外壁上设有可以开、闭的光线加载口(12a)，且所述外罩(12)的内壁上设有加热丝。
本案在现有结构的基础上，增设了不可拆卸的透明的内罩(10)，该内罩(10)的内腔与外面实现隔热，这样就能使待测试气敏材料与外界的温度隔离，从而避免外界温度对气敏特性曲线的影响；同时，增加了可以拆卸的不透明的外罩，这样既能隔绝外界光线对气敏特性曲线的影响，并使待测试气敏材料近表面气体状态稳定，从而提高气敏响应曲线的测试精度和可信度，又能测试外界光线去气敏特性曲线的影响；另外，外罩上设有光线加载口，这样就便于加载特定波长的光线，从而为研究特定波长光线对气敏特性曲线的影响提供可能性；并且，还在加气管外面增设了加热电阻丝，这样就能使液态的测试对象气化后进入对应的进气管，而外罩的内壁上同时设有加热丝，这样就使外罩的内腔处于高温，这样就能防止内罩中的待测试气体遇冷后液化，从而保证气敏测试的顺利进行。
作为优选，所述安装组件包括水平摆动臂(13)和竖直摆动臂(16)，其中水平摆动臂(13)一端卡入基座(14)的缺口中，并通过竖直设置的连接螺钉(15)与基座(14)固定，该基座(14)固定在所述法兰盘(5)上，且水平摆动臂(13)另一端开有上下贯通的U形缺口；所述竖直摆动臂(16)中部卡入水平摆动臂(13)的U形缺口中，并通过水平设置的销钉(17)与水平摆动臂(13)连接，在竖直摆动臂顶部连接有调整螺钉(18)，该调整螺钉的尾部与所述水平摆动臂(13)顶面接触；所述水平摆动臂(13)底部开有一个安装孔，所述第一探针(3)或第二探针(4)穿过这个安装孔后，由水平摆动臂(13)上的锁紧螺钉(19)锁紧。
采用以上技术方案，本案能方便地调整第一探针(3)或第二探针(4)的位置和施加给待测试气敏材料的压力，且安装组件的结构简单，调整方便、省力。
在本案中，所述内罩(10)为石英罩，所述外罩(12)为陶瓷罩，且所述加热片(2)为陶瓷加热片。在上述技术方案中，陶瓷罩的遮光性好，能有效实现遮光。
有益效果：本案在现有结构的基础上，增设了不可拆卸的透明的内罩，该内罩的内腔与外面实现隔热，这样就能使待测试气敏材料与外界的温度隔离，从而避免外界温度对气敏特性曲线的影响；同时，增加了可以拆卸的不透明的外罩，这样既能隔绝外界光线对气敏特性曲线的影响，并使待测试气敏材料近表面气体状态稳定，从而提高气敏响应曲线的测试精度和可信度，又能测试外界光线去气敏特性曲线的影响；另外，外罩上设有光线加载口，这样就便于加载特定波长的光线，从而为研究特定波长光线对气敏特性曲线的影响提供可能性；并且，还在加气管外面增设了加热电阻丝，这样就能使液态的测试对象气化后进入对应的进气管，而外罩的内壁上同时设有加热丝，这样就使外罩的内腔处于高温，这样就能防止内罩中的待测试气体遇冷后液化，从而保证气敏测试的顺利进行。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中测试单元去掉外罩后的示意图。
图3为图2去掉内罩后的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1、2及3所示，一种带外罩的气敏特性响应曲线测试装置，包括样品载台1和内罩10，其中样品载台1底部设有加热片2，该样品载台1顶面用于承载待测试的气敏材料，且加热片2为陶瓷加热片。第一探针3和第二探针4为现有结构，测试时这两个探针与待测试的气敏材料表面接触，这两个探针分别安装在对应的安装组件上，且样品载台1和安装组件均安装在法兰盘5上。第一探针3和第二探针4分别通过对应的引线与测量仪器相连，其连接方式为现有结构，在此不再赘述，且法兰盘5上设有引线过孔。
在本案中，安装组件包括水平摆动臂13、竖直摆动臂16，其中水平摆动臂13一端卡入基座14的缺口中，并通过竖直设置的连接螺钉15与基座14固定，该基座14固定在法兰盘5上，且水平摆动臂13另一端开有上下贯通的U形缺口。在本案中，基座14尾部通过绝缘套(图中未画出)紧配合在法兰盘5上的安装孔中，以防止两个探针的电信号短路，保证顺利进行气敏特性响应曲线测试。竖直摆动臂16中部卡入水平摆动臂13的U形缺口中，并通过水平设置的销钉17与水平摆动臂13连接，在竖直摆动臂顶部连接有调整螺钉18，该调整螺钉的尾部与水平摆动臂13顶面接触。水平摆动臂13底部开有一个安装孔，第一探针3或第二探针4穿过这个安装孔后，由水平摆动臂13上的锁紧螺钉19锁紧。
法兰盘5上设有第一进气管6、第二进气管7和出气管8，其中第二进气管7的出气端接有万向竹节管9，且万向竹节管9的出气端为喇叭口。第一进气管6、第二进气管7位于样品载台1上方，万向竹节管9靠近样品载台1的顶面，且出气管8位于样品载台1下方。静态法测试时可使用第一进气管6和第二进气管7，动态法测试时只能使用第二进气管7。法兰盘5上设有加气管30，该加气管与第一进气管6、第二进气管7设在法兰盘5的两侧，第一进气管6、第二进气管7和出气管8位于法兰盘5的同一侧。加气管30的大径段30a外面缠绕有加热电阻丝31，且加气管30的出气端与第一进气管6、第二进气管7连通。
如图1、2及3所示，内罩10为透明罩，并优选为石英罩。内罩10罩在样品载台1、加热片2、第一探针3、第二探针4、第一进气管6、第二进气管7、出气管8和万向竹节管9外面，且内罩10的开口端与法兰盘5的外圆面固定，内罩10与法兰盘5之间通过o型圈11密封，这样就能最大程度实现内罩10内腔与外面的温度隔绝。
内罩10的外面罩有外罩12，该外罩12为不透明罩，并优选为陶瓷罩。内罩10的开口端以可拆卸方式与法兰盘5外圆面固定，且外罩12的外壁上设有可以开、闭的光线加载口12a，需要加载特定波长的光线时将光线加载口12a打开，加载的光线透过内罩10，这样就能研究特定波长光线对气敏材料气敏特性曲线的影响。需要说明的是，在某些测试情况下需要研究外界光线对气敏特性曲线的干扰，这时就需要将外罩12拆下。外罩12的内壁上固设有电阻制成的加热丝(图中未画出)，该加热丝能保证外罩12和内罩10内处于高温状态，从而防止待测试对象遇冷后液化成液滴。
如图1、2及3所示，样品载台1、加热片2、第一探针3、第二探针4、法兰盘5、第一进气管6、第二进气管7、出气管8、万向竹节管9、内罩10、o型圈11、外罩12和安装组件构成一个测试单元，4个测试单元水平等距间隔设置，每个测试单元的法兰盘5固定在立板20上，且立板20底部与水平底板21顶面固定。在制造气敏材料时，常常批量制造多件，由于气敏材料的气敏特性曲线会随着时间延长而变化，因此本案可以采用4个测试单元同时测量4个样品，从而降低时间对气敏特性曲线测试的不利影响，其作用并不是提高检测效率，故这一设计不是常规设计，具有创造性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种带外罩的气敏特性响应曲线测试装置，其特征在于：包括样品载台(1)和内罩(10)，其中样品载台(1)底部设有加热片(2)，该样品载台顶面用于承载待测试的气敏材料，而第一探针(3)和第二探针(4)测试时与待测试的气敏材料表面接触，这两个探针分别安装在对应的安装组件上，且样品载台(1)和安装组件均安装在法兰盘(5)上；所述法兰盘(5)上设有第一进气管(6)、第二进气管(7)和出气管(8)，其中第二进气管(7)的出气端接有万向竹节管(9)，且第一进气管(6)、第二进气管(7)位于所述样品载台(1)上方，万向竹节管(9)靠近该样品载台的顶面；所述法兰盘(5)上设有加气管(30)，该加气管与第一、二进气管(6、7)设在法兰盘(5)的两侧，该加气管的大径段(30a)外面缠绕有加热电阻丝(31)，且加气管(30)的出气端与第一、二进气管(6、7)连通；
所述内罩(10)为透明罩，该内罩罩在样品载台(1)、加热片(2)、第一探针(3)、第二探针(4)、第一进气管(6)、第二进气管(7)、出气管(8)和万向竹节管(9)外面，且内罩(10)的开口端与所述法兰盘(5)的外圆面固定，内罩(10)与法兰盘(5)之间通过o型圈(11)密封；
所述内罩(10)的外面罩有外罩(12)，该外罩为不透明罩，而内罩(10)的开口端以可拆卸方式与所述法兰盘(5)外圆面固定，外罩(12)的外壁上设有可以开、闭的光线加载口(12a)，且所述外罩(12)的内壁上设有加热丝；
所述安装组件包括水平摆动臂(13)和竖直摆动臂(16)，其中水平摆动臂(13)一端卡入基座(14)的缺口中，并通过竖直设置的连接螺钉(15)与基座(14)固定，该基座(14)固定在所述法兰盘(5)上，且水平摆动臂(13)另一端开有上下贯通的U形缺口；所述竖直摆动臂(16)中部卡入水平摆动臂(13)的U形缺口中，并通过水平设置的销钉(17)与水平摆动臂(13)连接，在竖直摆动臂顶部连接有调整螺钉(18)，该调整螺钉的尾部与所述水平摆动臂(13)顶面接触；所述水平摆动臂(13)底部开有一个安装孔，所述第一探针(3)或第二探针(4)穿过这个安装孔后，由水平摆动臂(13)上的锁紧螺钉(19)锁紧；
所述内罩(10)为石英罩，所述外罩(12)为陶瓷罩，且所述加热片(2)为陶瓷加热片；
所述样品载台(1)、加热片(2)、第一探针(3)、第二探针(4)、法兰盘(5)、第一进气管(6)、第二进气管(7)、出气管(8)、万向竹节管(9)、内罩(10)、o型圈(11)、外罩(12)和安装组件构成一个测试单元，4个测试单元水平等距间隔设置，每个测试单元的法兰盘(5)固定在立板(20)上，且立板(20)底部与水平底板(21)顶面固定。
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