CN110873756A - 一种化学剂探测器 - Google Patents

Abstract

一种化学试剂探测器，用于通过采样环境空气来检测多种化学试剂的存在。具有进气口、排气口、阀和泵的压差歧管用于将环境空气吸入待测试的歧管。安装在传感器驱动板上的多个SAW传感器依次安装在歧管上，与周围空气样本接触。每次看到传感器涂有一种物质，检测特定的化学剂的亲和力。每次看到传感器驱动板产生连续的射频信号发射频移，如果一个特定的化学剂的检测。功率循环模块将每个传感器驱动板上下车，只有一个传感器驱动板的供电，在给定的时间点。射频多路复用器接收由传感器驱动板输出的射频信号产生一个微处理器基于微处理器产生的定时信号连续射频信号。微处理器对频移为一种化学剂的检测提供了一个闹钟，一个特定的化学剂已被发现。

Description

一种化学剂探测器

技术领域

本发明涉及化学试剂探测器。具体是一种化学剂的检测装置，蒸汽和气体的利用多个表面声波(SAW)传感器在单片机电路的传感和检测功能。

背景技术

表面声波传感器在现有技术SAW传感器装置可用于化学剂检测、气体、蒸汽、气溶胶、液。检测化学剂可能有害环境和生物体的健康已经成为非常重要的。维护工人在工厂或军事人员在危险环境中变得越来越重要。看到了化学剂的检测传感器的使用通常包括在检测设备的本地振荡器电路。SAW传感器作为本地振荡器电路关键腔。聚合物涂层沉积在SAW传感器具有特异亲和性的一个特定的气体或液体进行检测。振荡器电路(或系统)可以产生一个固定频率的周期波。频移，和/或衰减，在振荡器输出时出现的特定的气体或液体的介绍。这种频移测量和用于确定一个特定的气体或液体环境中存在的。频移的声波穿越SAW谐振器的速度下降的直接结果。在声波速度的降低是增加的质量加载对传感器的化学剂，分子气体的直接结果，气体或液体。换句话说，对声波传播特性的变化可以测量表明，该传感器具有吸收特定的化学剂。一些现有技术的发明解决了功率循环方案在使用SAW多传感器阵列的化学试剂检测装置中的应用。这可以在美国帕特看到。鲍尔斯等6321588号。在该参考中，提供了一种多传感器阵列，其中功率多路复用器被用于选择性地向特定的时间中的多个传感器中的每一个提供功率，其中在任何给定时间只有一个传感器被打开。这样做是为了节省功率和减轻多个传感器之间的串扰。由于此参考涉及提供紧凑的检测装置，因此功耗极大地受到关注，其中电池被用于为检测装置供电。由于多个传感器暴露在共同的环境空气环境中，因此需要该装置在传感器暴露于化学剂之后“清洁”传感器。这个参数的装置解决了这个问题，“净化”空气和随后暴露擦洗空气传感器。洗涤采用化合物如木炭清洁空气样品。在这引用它并没有披露或教一个新的压力/微分流形可支持多个传感器提供机制暴露每个传感器对被测气体，每个传感器的使用，当接通电源后，暴露于空气进行采样在给定的时间内，允许进行分析，然后有空气样品通过建立压力通过阀连通的歧管进气端口使用疏散。此外，这也不是任何其他现有技术装置，采用相位调谐电路调整传感器的频率来纠正任何轻微的，多余的，但与生俱来的，可能对聚合物涂层的传感器由于制造特征存在差异。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种化学剂探测器，利用多个声表面波传感器。我的探测器采用一个压力/微分歧管，它支持在歧管框架上的所有传感器，相当于整个探测器系统和电路内的较低RF噪声。

本发明的技术方案是：包括一个歧管，具有一个进气口和一个排气口，通过它可以将环境空气样本在歧管内抽出并测试大量不同的化学试剂的存在，然后排出，通过泵连接到歧管内的环境空气样本；安装在歧管上的多个传感器驱动器板，多个SAW传感器，每个SAW传感器安装在每个传感器驱动器板上，使得它们与在歧管内绘制的环境空气样本接触，每个SAW传感器涂覆有亲和性的物质；用于检测特定的化学剂，每看到传感器和传感器驱动板产生自己的连续射频信号可以发出连续的RF信号频移如果特定的化学剂的SAW传感器检测具有亲和力装载于看到桑斯或由环境空气样品，一种用于选择性地运用权力的多个射频调谐器和循环SAW传感器，SAW传感器供电，只有一个在一个给定的时间点，射频功率调谐器和仪电耦合到多个传感器驱动板上；接收所产生的声表面波传感器和传感器驱动板和输出只有一个射频信号在时间的基础上连续的RF信号的 RF SAW传感器的电源多路复用器在给定的时间点，电耦合到射频多路复用器传感器驱动板的多个射频多路复用器接收一个恒定的电压从射频调谐器和循环，用于解释所产生的声表面波传感器和传感器驱动板和检测是否有日发生频移的 RF信号的微处理器E产生的射频信号，将反映在环境空气样品中特定的化学剂存在下歧管内绘制，微处理器电耦合到射频调谐器和循环装置和射频多路复用器、微处理器的时钟信号的产生射频调谐器和仪和射频多路复用器为指导射频调谐器和循环时，在以电和断电的每一个看到的传感器和传感器驱动板，射频多路复用器接收和输出RF信号，只有在产生在多个传感器和传感器驱动板，在特定的时间点由微处理器指令打开，和电源包括对射频功率调谐器和循环提供动力的主电源板、微处理器和泵。

还包括多种具有连续的气流通路沿纵轴线的歧管连接进气口和排气口在顶部和底部两端的流形。

包括一个阀安装在歧管近顶端的进气口，阀电连接到微处理器接收来自微处理器的阀定时信号，阀门定时信号具有开始时间和结束时间等于定时信号产生并向射频功率调谐器和循环装置和射频多路复用器、阀门电耦合到电源的主电源板。

歧管在顶部形成有多个空腔，每个化学传感器探测器使用的每个SAW传感器的一个空腔，每个空腔包括顶部和底部区域，顶部区域接收SAW传感器驱动器BO 的SAW传感器。ARD插在，接收环境空气样品的一部分画在歧管由泵保持开放的底面积。

混频器的输出信号将改变由于在应对由一对多个化学剂检测的SAW传感器驱动电路所产生的射频信号的频移传感器它具有亲和力检测。

本发明的有益效果在于：利用多个声表面波传感器。我的探测器采用一个压力/微分歧管，它支持在歧管框架上的所有传感器，相当于整个探测器系统和电路内的较低RF噪声。

附图说明

图1是本发明的工作原理框图。

具体实施方式

图1中，压力/微分流形10显示具有空气采样进气口12和空气样品的排气口 14通过连续的气流通路11连接沿流形10纵轴线。周围的空气被取样的化学剂存在下被吸入进气口12和通过排气口14排出后，它是由多个安装在歧管10传感器采样。泵15安装在底部的16多种10得出的空气进入进气歧管10通过端口12、排气口14排出来。泵15提供12VDC电源从主电源板和连续运行。然而，一个开关可以纳入本发明使泵被关闭，由用户探测器。歧管10具有安装在其上的多个锯驱动器板。本发明利用由SAW驱动器板产生的RF信号来检测环境空气中的化学试剂的存在。采用四个SAW驱动器板。每个SAW驱动器板采用其自身的振荡器电路，并用于从其他电路板电子分离。本发明的传感器不在他们的感知功能，使用普通的电子现有技术中的广泛应用。四看驱动板安装在盒状结构四边流形10。然而，这里没有任何限制使用小于或大于四看到驱动板。此外，这里没有任何限制安装锯驱动板16在不同的盒状结构配置。安装了驱动板16流形上的10有助于减少探测器的RF系统内的噪声，该射频系统中的一个非常理想的结果。每次看到驱动板16有自己的声表面波传感器18安装在板。每次看到传感器18涂检测四明显不同的化学试剂或其他有毒气体的一个特别的聚合物。例如，四声表面波传感器18可单独涂层检测神经毒气、芥子气、起泡剂、高汽化燃料如柴油和喷气燃料。每次看到传感器18插入在自己的腔38 44流形十顶部形成，如图所示。一套垫圈60(每个传感器18和孔38)是用来协助座位传感器18腔38。泵46由主电源板32的12 VDC供电。46是“泵”在任何时候，负责绘制空气样品到流形10 通过进气道12当阀42打开。泵46还负责将吸入的空气样本从歧管10通过排气口 14经过测试的传感器18通过建立压力歧管内的10时，阀42关闭，禁止任何更多的空气进入进气歧管10到12。每个驱动器板16还包含衰减器34形式的隔离衰减，用于阻止任何信号从本地振荡器通过混频器泄漏回来。衰减器34还减少了在每个SAW驱动器板16的加电过程中出现的微小尖峰。在优选实施例中，在每个SAW 驱动器板16上采用3分贝衰减器。如果这样的衰减都没有使用，这可能导致调整锯驱动板16，这将有效地关闭它。这可能是因为本地振荡器的调谐频率很接近的值的SAW传感器产生的频率。事实上，在优选实施例中，两个频率之间的差异可以作为400-5500千赫。

Claims (5)

1.一种化学剂探测器，其特征在于：包括一个歧管，具有一个进气口和一个排气口，通过它可以将环境空气样本在歧管内抽出并测试大量不同的化学试剂的存在，然后排出，通过泵连接到歧管内的环境空气样本；安装在歧管上的多个传感器驱动器板，多个SAW传感器，每个SAW传感器安装在每个传感器驱动器板上，使得它们与在歧管内绘制的环境空气样本接触，每个SAW传感器涂覆有亲和性的物质；用于检测特定的化学剂，每看到传感器和传感器驱动板产生自己的连续射频信号可以发出连续的RF信号频移如果特定的化学剂的SAW传感器检测具有亲和力装载于看到桑斯或由环境空气样品，一种用于选择性地运用权力的多个射频调谐器和循环SAW传感器，SAW传感器供电，只有一个在一个给定的时间点，射频功率调谐器和仪电耦合到多个传感器驱动板上；接收所产生的声表面波传感器和传感器驱动板和输出只有一个射频信号在时间的基础上连续的RF信号的RF SAW传感器的电源多路复用器在给定的时间点，电耦合到射频多路复用器传感器驱动板的多个射频多路复用器接收一个恒定的电压从射频调谐器和循环，用于解释所产生的声表面波传感器和传感器驱动板和检测是否有日发生频移的RF信号的微处理器E产生的射频信号，将反映在环境空气样品中特定的化学剂存在下歧管内绘制，微处理器电耦合到射频调谐器和循环装置和射频多路复用器、微处理器的时钟信号的产生射频调谐器和仪和射频多路复用器为指导射频调谐器和循环时，在以电和断电的每一个看到的传感器和传感器驱动板，射频多路复用器接收和输出RF信号，只有在产生在多个传感器和传感器驱动板，在特定的时间点由微处理器指令打开，和电源包括对射频功率调谐器和循环提供动力的主电源板、微处理器和泵。

2.根据权利要求1所述的一种化学剂探测器，其特征在于：还包括多种具有连续的气流通路沿纵轴线的歧管连接进气口和排气口在顶部和底部两端的流形。

3.根据权利要求1所述的一种化学剂探测器，其特征在于：包括一个阀安装在歧管近顶端的进气口，阀电连接到微处理器接收来自微处理器的阀定时信号，阀门定时信号具有开始时间和结束时间等于定时信号产生并向射频功率调谐器和循环装置和射频多路复用器、阀门电耦合到电源的主电源板。

4.根据权利要求1所述的一种化学剂探测器，其特征在于：歧管在顶部形成有多个空腔，每个化学传感器探测器使用的每个SAW传感器的一个空腔，每个空腔包括顶部和底部区域，顶部区域接收SAW传感器驱动器BO的SAW传感器。ARD插在，接收环境空气样品的一部分画在歧管由泵保持开放的底面积。

5.根据权利要求1所述的一种化学剂探测器，其特征在于：混频器的输出信号将改变由于在应对由一对多个化学剂检测的SAW传感器驱动电路所产生的射频信号的频移传感器它具有亲和力检测。

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