CN109633096B - 一种双气室电子鼻 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种双气室电子鼻，包括串联的第一梭形气室和第二梭形气室；所述第一梭形气室内设置有第一传感器阵列和位于第一传感器阵列右侧的第一乱流机构；所述第二梭形气室内设置有第二传感器阵列和位于第二传感器阵列右侧的第二乱流机构。本发明通过在双气室电子鼻内设置串联的第一梭形气室和第二梭形气室延长气体与传感器阵列的接触时间，气室的梭形结构使得气体进入气室后均匀平稳的扩散，有利于提高电子鼻检测的精度和灵敏度。且第一梭形气室内的第一乱流机构和第二梭形气室内的第二乱流机构，使气体形成紊流，气体与传感器阵列充分接触，提高电子鼻检测的精度。

Description

一种双气室电子鼻
技术领域
本发明涉及电子分析仪器技术领域，具体地说是涉及一种双气室电子鼻。
背景技术
电子鼻是一种由多个传感器组成的阵列，融合模式识别算法以模拟生物嗅觉的气味检测系统。现有电子鼻的气室存在传感器阵列区域处气压值过小，气体不能与传感器充分接触，导致检测精度不高等问题。生物的嗅觉系统是相当出色的，嗅觉的形成与气流形式密切相关，鼻腔的结构特征决定了内部气体流动的流体力学特性，因此借鉴生物的鼻腔结构，设计合理的气室结构是一个重要的研究思路。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种双气室电子鼻，通过仿生设计气室结构，提高电子鼻检测的精度和灵敏度。
技术方案：本发明提出一种双气室电子鼻，包括第一梭形气室和第二梭形气室；所述第一梭形气室的左侧尖头端设置有进气口，第二梭形气室的右侧尖头端设置有出气口，第一梭形气室的右侧尖头端与第二梭形气室的左侧尖头端通过连接管串联；所述第一梭形气室内设置有第一传感器阵列和位于第一传感器阵列右侧的第一乱流机构；所述第一乱流机构包括第一乱流圆盘和固定在第一乱流圆盘左侧的第一锥形凸块；所述第一乱流圆盘的外侧边固定连接在第一梭形气室的内壁上；第一乱流圆盘的近外沿处设置有若干第一通孔；所述第二梭形气室内设置有第二传感器阵列和位于第二传感器阵列右侧的第二乱流机构；所述第二乱流机构包括第二乱流圆盘和固定在第二乱流圆盘左侧的第二锥形凸块；所述第二乱流圆盘的外侧边固定连接在第二梭形气室的内壁上；第二乱流圆盘的近外沿处设置有若干第二通孔。
进一步，所述第一传感器阵列设置在第一梭形气室的中部；所述第二传感器阵列设置在第二梭形气室的中部。
进一步，所述第一乱流圆盘和第一锥形凸块的轴心线相同；所述第二乱流圆盘和第二锥形凸块的轴心线相同。
进一步，所述若干第一通孔沿第一乱流圆盘的圆心均匀环绕排布；所述若干第二通孔沿第二乱流圆盘的圆心均匀环绕排布。
进一步，所述第一通孔和第二通孔的数量均为18个。
进一步，所述连接管内设置有节气阀门。
进一步，所述进气口处设置有分子筛薄膜。
有益效果：本发明通过在双气室电子鼻内设置串联的第一梭形气室和第二梭形气室延长气体与传感器阵列的接触时间，气室的梭形结构使得气体进入气室后均匀平稳的扩散，有利于提高电子鼻检测的精度和灵敏度。且第一梭形气室内的第一乱流机构和第二梭形气室内的第二乱流机构，使气体形成紊流，气体与传感器阵列充分接触，提高电子鼻检测的精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的第一乱流机构的左视图。
具体实施方式
本发明提出一种双气室电子鼻，如图1所示，包括第一梭形气室1和第二梭形气室2；第一梭形气室1的左侧尖头端设置有进气口3，第二梭形气室2的右侧尖头端设置有出气口4，由于进气口3设置在第一梭形气室1的左侧尖头端，气体从进气口3流入第一梭形气室1时速度由快变慢平稳进入，均匀地向第一梭形气室1内扩散；由于出气口4设置在第二梭形气室2的左侧尖头端，气体从出气口4流出时，不仅可以保证气流平稳流出，也会增大第二梭形气室2内的气压；第一梭形气室1的右侧尖头端与第二梭形气室2的左侧尖头端通过连接管5串联，该结构能够延长气体与第一梭形气室1内第一传感器阵列6、第二梭形气室2内第二传感器阵列10的接触时间，从而提高电子鼻检测的精度。
第一梭形气室1内设置有第一传感器阵列6和位于第一传感器阵列6右侧的第一乱流机构，优选地，第一传感器阵列6设置在第一梭形气室1的中部。如图2，第一乱流机构包括第一乱流圆盘7和固定在第一乱流圆盘7左侧的第一锥形凸块8，第一乱流圆盘7和第一锥形凸块8的轴心线相同；第一乱流圆盘7的外侧边固定连接在第一梭形气室1的内壁上；第一乱流圆盘7的近外沿处设置有若干第一通孔9；若干第一通孔9沿第一乱流圆盘7的圆心均匀环绕排布，第一通孔9的数量均为18个；第一乱流机构使气体在第一锥形凸块8处形成紊流，使气体与第一传感器阵列6充分接触，然后通过第一通孔9流向第二梭形气室2，该结构有利于提高电子鼻检测的精度。
第二梭形气室2内设置有第二传感器阵列10和位于第二传感器阵列10右侧的第二乱流机构，优选地，第二传感器阵列10设置在第二梭形气室2的中部。第二乱流机构包括第二乱流圆盘11和固定在第二乱流圆盘11左侧的第二锥形凸块12，第二乱流圆盘11和第二锥形凸块12的轴心线相同；第二乱流圆盘11的外侧边固定连接在第二梭形气室2的内壁上；第二乱流圆盘11的近外沿处设置有若干第二通孔13，若干第二通孔13沿第二乱流圆盘11的圆心均匀环绕排布，第二通孔13的数量均为18个；第二乱流机构使气体在第二锥形凸块12处形成紊流，使气体与第二传感器阵列10充分接触，然后通过第二通孔13从出气口4流出，该结构有利于提高电子鼻检测的精度。
连接管5内设置有节气阀门14，节气阀门14用于调节第一梭形气室1和第二梭形气室2内气体的流量。
进气口3处设置有分子筛薄膜（图中未示出），分子筛薄膜是一种具有立方晶格的硅铝盐化合物，分子筛薄膜上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的空穴，这些孔穴直径大小均匀，能把比孔穴直径小的分子吸附到孔穴的内部中来，而比孔穴直径大的分子排斥在外，不同的分子筛薄膜孔穴直径大小不同，因而可根据所选用的传感器阵列的敏感气体直径大小选择合适的分子筛薄膜，用于过滤掉气体中的某些干扰物质，以使得同一传感器对不同待测样品中的同类物质作出响应，有利于电子鼻最终的定性分析，从而提高电子鼻的性能。

Claims (5)

1.一种双气室电子鼻，其特征在于：包括第一梭形气室（1）和第二梭形气室（2）；所述第一梭形气室（1）的左侧尖头端设置有进气口（3），第二梭形气室（2）的右侧尖头端设置有出气口（4），第一梭形气室（1）的右侧尖头端与第二梭形气室（2）的左侧尖头端通过连接管（5）串联；所述第一梭形气室（1）内设置有第一传感器阵列（6）和位于第一传感器阵列（6）右侧的第一乱流机构；所述第一乱流机构包括第一乱流圆盘（7）和固定在第一乱流圆盘（7）左侧的第一锥形凸块（8）；所述第一乱流圆盘（7）的外侧边固定连接在第一梭形气室（1）的内壁上；第一乱流圆盘（7）的近外沿处设置有若干第一通孔（9）；所述第二梭形气室（2）内设置有第二传感器阵列（10）和位于第二传感器阵列（10）右侧的第二乱流机构；所述第二乱流机构包括第二乱流圆盘（11）和固定在第二乱流圆盘（11）左侧的第二锥形凸块（12）；所述第二乱流圆盘（11）的外侧边固定连接在第二梭形气室（2）的内壁上；第二乱流圆盘（11）的近外沿处设置有若干第二通孔（13）；
所述第一乱流圆盘（7）和第一锥形凸块（8）的轴心线相同；所述第二乱流圆盘（11）和第二锥形凸块（12）的轴心线相同；
所述若干第一通孔（9）沿第一乱流圆盘（7）的圆心均匀环绕排布；所述若干第二通孔（13）沿第二乱流圆盘（11）的圆心均匀环绕排布。
2.根据权利要求1所述的双气室电子鼻，其特征在于：所述第一传感器阵列（6）设置在第一梭形气室（1）的中部；所述第二传感器阵列（10）设置在第二梭形气室（2）的中部。
3.根据权利要求1所述的双气室电子鼻，其特征在于：所述第一通孔（9）和第二通孔（13）的数量均为18个。
4.根据权利要求1所述的双气室电子鼻，其特征在于：所述连接管（5）内设置有节气阀门（14）。
5.根据权利要求1所述的双气室电子鼻，其特征在于：所述进气口（3）处设置有分子筛薄膜。
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