CN113975907A - 一种过滤模组及其测定方法和气体传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气体传感器技术领域,尤其涉及一种过滤模组及其测定方法和气体传感器,传统电化学气体传感器在检测过程中容易受到杂质气体的干扰,最终导致检测结果不准确。本发明所公开的气体传感器设置有过滤膜组,过滤膜组包括沿气体导向依次设置隔膜、第一过滤膜和第二过滤膜,第一过滤膜设置为压电材料膜,对混合气体中的杂质气体进行第一次过滤,通过改变压电材料两端电压使其产生形变进而产生一定间隙,将比待测气体体积更大的杂质气体进行初步过滤;第二过滤膜设置为分子筛选择透过膜,对体积较小的杂质气体进行第二次过滤,使单一待测气体通过,其他杂质气体被吸附在分子筛结构中,提高气体传感器的检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及气体传感器技术领域,尤其涉及一种过滤模组及其测定方法和气体传感器。
背景技术
目前,传统的电化学气体传感器是将待测气体通过传感器表面的隔膜,使待测气体与传感电极材料相接触,在电极材料的催化作用下,待测气体与电极材料发生氧化还原反应,使电子在电解液中定向移动引起电流变化,通过示波器测量电流的变化进而反应出待测气体的浓度大小。
在使用气体传感器的具体检测分析过程中,待测气体往往混合有其它种类的气体,例如环保绝缘气体C4F7N、C5F10O、C6F12O在电气设备中作为绝缘介质使用时需要与一些缓冲气体CO2、N2等混合,但在长期工况条件下混合气体会分解产生一些有毒气体,通过气体传感器对这些气体进行定性、定量的检测时由于气室中分解气体产物的种类过多,在使用气体传感器对单一待测气体进行检测时,很可能受到其他种类气体的干扰,最终导致检测结果不准确。
鉴于上述问题的存在,本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识,积极加以研究创新,以期创设一种过滤模组及其测定方法和气体传感器,使其更具有实用性。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种过滤模组及其测定方法和气体传感器。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种过滤模组,包括沿混合气体导向依次设置隔膜、第一过滤膜和第二过滤膜,所述隔膜和所述第一过滤膜设置在气室的进气口处,所述第二过滤膜设置在气室内;
所述隔膜用于过滤混合气体中的水蒸气和尘埃杂质,所述第一过滤膜用于滤除混合气体中气体体积大于待测气体的杂质气体,所述第二过滤膜用于滤除混合气体中气体体积小于待测气体的杂质气体。
进一步的,所述第一过滤膜组设置为压电材料膜,所述第二过滤膜设置为分子筛选择透过膜,所述第二过滤膜对应混合气体中小于待测气体的气体种类设置。
进一步的,所述隔膜和所述第一过滤膜贴合设置且均覆盖进气口,多个所述第二过滤膜贴合设置。
一种过滤模组的测定方法,用于测定所述第一过滤膜和所述第二过滤膜,设置混合气体包含的气体种类Q={q1,q2,q3,…,qn},其中,所述第一过滤膜通过调节其两端的电压值改变自身间隙使体积小于间隙的气体通过,多个所述第二过滤膜设置为不同的类型,实现对不同种类杂质气体的吸附,其中不同种气体对应的气体体积设置为R3={r3 q1,r3 q2,r3 q3,…,r3 qn};
通过第一实验装置测定所述第一过滤膜在不同电压参数下允许通过气体分子大小之间的关系,通过第二实验装置测定不同种所述第二过滤膜对不同种气体的吸附性能。
进一步的,所述第一实验装置包括密封设置的第一气室和第二气室,所述第一气室和所述第二气室由密封垫分割并分别通过进气孔和出气孔与外界连通,在所述密封垫上嵌设所述第一过滤膜,且所述第一过滤膜与外部电路连通,在通电状态下,所述第一气室与所述第二气室连通。
进一步的,通过第一实验装置测定所述第一过滤膜在不同电压参数下允许通过气体分子大小之间的关系,包括以下步骤:
S11:断开电源检查所述第一实验装置气密性,并对所述第一气室和所述第二气室抽真空;
S12:通过所述进气孔向所述第一气室导入气体qn至常压;
S13:开通电源并控制所述第一过滤膜两端电压为v1,维持电压使两气室气压相等,再分别测量两气室中气体的浓度c1,c2,计算扩散率η= c2/ c1。
S14:调节所述第一过滤膜两端电压为v2,重复步骤S11~S13得到气体qn在各电压下的扩散率,并拟合成电压—扩散率曲线;
S15:选择曲线中导数值初为0点对应的电压值Vqn作为气体qn在所述第一过滤膜中自由扩散时的电压值;
S16:重复步骤S11~S15测定余下n-1种气体在所述第一过滤膜中自由扩散时的电压值,并绘制电压—体积曲线V=f(r3)。
进一步的,在上述步骤S14中为计算气体qn在各电压下的扩散率,需要重新调节测定电压v2,其中,v2>v1;
设定步骤16中得到的不同气体Q在所述第一过滤膜中自由扩散时的电压值V={Vq1,Vq2,Vq3,…,Vqn},通过步骤S16中电压—体积曲线V=f(r3),根据待检测气体体积大小r测 3,得到对应的电压值V测,实际施加于所述第一过滤膜两端的电压值应略大于V测。
进一步的,所述第二实验装置包括密封设置的第三气室和第四气室,在所述第三气室和所述第四气室之间设置有所述第二过滤膜,并分别设置有第一气压表和第二气压表,所述第三气室通过第一气阀和第二气阀与外界连通,所述第四气室通过第三气阀和第四气阀与外界连通;
所述第三气室和所述第四气室仅通过所述第二过滤膜连通。
进一步的,通过第二实验装置测定不同种所述第二过滤膜对不同种气体的吸附性能,包括以下步骤:
S21:将一种类型的第二过滤膜放置到所述第三气室和所述第四气室之间,确保两气室气密性良好并抽真空;
S22:将气体qn通过所述第一气阀导入所述第三气室内至所述第一气压表示数p1>0;
S23:将气体qn中使用的背景气体通过所述第三气阀导入所述第四气室至所述第二气压表示数p2>p1;
S24:静置使所述第三气室和所述第四气室的气压相同,即p1= p2;
S25:分别测定所述第三气室和所述第四气室中的气体qn浓度C qn1,Cqn2,
S26:若满足0.5≤Cqn2/ C qn1≤1,则说明气体在该第二过滤膜中具有较好扩散性;若满足0≤Cqn2/ C qn1≤0.2,则说明该第二过滤膜对气体吸附性能较差;
S27:重复步骤S21~S26大于等于(n-1)次,筛选出对应n种气体的n种所述第二过滤膜。
进一步的,在步骤21抽真空处理中,对所述第三气室和所述第四气室抽真空后,放置于40摄氏度环境静置一段时间后观察气压值,若无变化则气密性良好,反之则需要检查装置的气密性。
一种气体传感器,包括壳体、电解液、传感电极层、密封圈、电压控制单元和上述过滤膜组,所述过滤膜组包括沿气体导向依次设置隔膜、第一过滤膜和第二过滤膜;
所述壳体通过所述第二过滤膜和所述密封圈分隔出第一腔体和第二腔体,所述第一腔体通过进气口与外界连通,所述隔膜和所述第一过滤膜设置在所述进气口处,所述传感电极层设置在所述第二腔体内且与所述第二过滤膜相贴合并通过导线与所述电解液相连,所述电解液设置在所述第二腔体内并通过引脚与外界连通,所述电压控制单元设置在所述壳体外用于控制所述第二过滤膜两端电压值。
进一步的,所述第一腔体和所述第二腔体仅通过所述第二过滤膜相互连通。
本发明的有益效果为:
第一过滤膜设置为压电材料膜,对混合气体中的杂质气体进行第一次过滤,通过改变压电材料两端电压使其产生形变进而产生一定间隙,将比待测气体体积更大的杂质气体进行初步过滤;第二过滤膜设置为分子筛选择透过膜,对体积较小的杂质气体进行第二次过滤,使单一待测气体通过,其他杂质气体被吸附在分子筛结构中,提高气体传感器的检测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中气体传感器的结构示意图;
图2为本发明实施例中第一实验装置的结构示意图;
图3为本发明实施例中第二实验装置的结构示意图;
图4为本发明实施例中不同大小的气体分子自由扩散的电压值;
图5为本发明实施例中第一实验装置测定过程中电压—扩散率曲线;
图6为本发明实施例中第一实验装置测定过程中电压—体积曲线。
附图标记:11、隔膜;12、第一过滤膜;13、第二过滤膜;14、壳体;141、第一腔体;142、第二腔体;143、进气口;15、电解液;16、传感电极层;17、密封圈;18、电压控制单元;19、引脚;2、第一实验装置;21、第一气室;22、第二气室;23、密封垫;24、进气孔;25、出气孔;3、第二实验装置;31、第三气室;32、第四气室;33、第一气压表;34、第二气压表;35、第一气阀;36、第二气阀;37、第三气阀;38、第四气阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示的一种气体传感器,包括壳体14、电解液15、传感电极层16、密封圈17、电压控制单元18和过滤膜组,其中,过滤膜组包括沿气体导向依次设置隔膜11、第一过滤膜12和第二过滤膜13。
壳体14通过第二过滤膜13和密封圈17将其内部分隔出第一腔体141和第二腔体142,第一腔体141通过进气口143与外界连通,隔膜11和第一过滤膜12设置在进气口143处,传感电极层16设置在第二腔体142内且与第二过滤膜13相贴合并通过导线与电解液15相连,电解液15设置在第二腔体142内并通过引脚19与外界连通,电压控制单元18设置在壳体14外用于控制第二过滤膜13两端电压值,第一腔体141和第二腔体142仅通过第二过滤膜13相互连通。
在本实施例中,气体传感器的壳体14采用不锈钢制成,硬度高,不易变形,不易腐蚀且气密性良好。隔膜11和第一过滤膜12相互贴合且均设置在壳体14的进气口143处,具体的,隔膜11能够防止外部环境中少量水蒸气、尘埃等杂质对传感器内部结构进行破坏,但是能够无差别的让气体通过,对传感器起一种保护作用。第一过滤膜12设置为压电材料膜,对混合气体中的杂质气体进行第一次过滤,通过改变压电材料两端电压使其产生形变进而产生一定间隙,将比待测气体体积更大的杂质气体进行初步过滤。密封圈17加强传感器内部结构的密封性,防止气体扩散到其他结构中干扰实验结果;若待测气体具有腐蚀性,也能够防止其对内部结构的破坏。第二过滤膜13设置为分子筛选择透过膜,对体积较小的杂质气体进行第二次过滤,使单一待测气体通过,其他杂质气体被吸附在分子筛结构中,提高检测精度。传感电极材料与待测气体发生氧化还原反应,将化学信号转化为电信号,进而达到检测的目的;电压控制单元18通过控制压电材料两端电压值进而控制压电材料之间的间隙大小;电解液15进行电解反应,有效的将离子电荷传送到电极;引脚19与外部电路相连接,将电信号传递到示波器中进行观测。
而在本发明所公开的新型气体传感器中,控制第一过滤膜12的压电材料之间间隙大小,以及选用合适的第二过滤膜13的分子筛材料过滤杂质气体以提高待测气体检测精度是本发明的核心。
具体的,隔膜11、第一过滤膜12和第二过滤膜13沿混合气体导向依次设置,隔膜11和第一过滤膜12设置在气室的进气口143处,第二过滤膜13设置在气室内;隔膜11用于过滤混合气体中的水蒸气和尘埃杂质,第一过滤膜12用于滤除混合气体中气体体积大于待测气体的杂质气体,第二过滤膜13用于滤除混合气体中气体体积小于待测气体的杂质气体。
进一步的,第一过滤膜12组设置为压电材料膜,第二过滤膜13设置为分子筛选择透过膜,第二过滤膜13对应混合气体中小于待测气体的气体种类设置。隔膜11和第一过滤膜12贴合设置且均覆盖进气口143,多个第二过滤膜13贴合设置。
作为本申请的一种优选实施例,气体传感器用于检测一种应用于电气设备中的环保绝缘气体在长期工况条件下分解产生的一些有毒气体,一般在电气设备中使用的环保绝缘气体包括C4F7N、C5F10O、C6F12O,且同时需要与一些缓冲气体CO2、N2等混合。而长期工况条件下混合气体会分解产生副产物气体,其中部分分解产物具有一定毒性。经过研究可得,常见的分解产物气体由饱和氟代烃(CF4、C2F6、C3F8、C4F10)、不饱和氟代烃(C2F4、C3F6、C4F8、i-C4F8)以及含氮化合物(C2F3N、C3F5N、C2N2、HCN)组成,采用气体传感器对这些气体进行定性、定量的检测是预防气体泄漏与尾气处理的重要一环。
混合气体通过壳体14上的进料口穿过隔膜11和第一过滤膜12导入第一腔体141中后,将混合气体中气体分子体积大于待测气体体积的气体滤除,一同滤除的还包括水蒸气和灰尘杂质,剩余气体进入第一腔体141中,再由第二过滤膜13进行第二次过滤,第二过滤膜13根据待测气体与一次过滤后杂质气体的种类来进行选择,第二过滤膜13可以设置多个形成由几种类型的分子筛结合而成的分子筛选择透过膜。
其中用于传感器中的第二过滤膜13的需要通过大量的吸附实验来探究各种分子筛对分解产物气体的吸附性能。最终使用的分子筛具有对待测气体不吸附,对一次过滤后杂质气体完全吸附的特点,达到第二次过滤的效果。
如图2至图6所示,本发明还公开了一种过滤模组的测定方法,用于测定第一过滤膜12在不同电压参数下允许通过气体分子大小之间的关系,以及不同种第二过滤膜13对不同种气体的吸附性能。首先,设置混合气体包含的气体种类Q={q1,q2,q3,…,qn},其中,第一过滤膜12通过调节其两端的电压值改变自身间隙使体积小于间隙的气体通过,多个第二过滤膜13设置为不同的类型,实现对不同种类杂质气体的吸附,具体设置不同种气体对应的气体体积设置为R3={r3q1,r3q2,r3q3,…,r3qn};
通过第一实验装置2配合测定第一过滤膜12在不同电压参数下允许通过气体分子大小之间的关系,通过第二实验装置3配合测定不同种第二过滤膜13对不同种气体的吸附性能。
具体的,如图2所示,第一实验装置2包括密封设置的第一气室21和第二气室22,第一气室21和第二气室22由密封垫23分割并分别通过进气孔24和出气孔25与外界连通,在密封垫23上嵌设第一过滤膜12,且第一过滤膜12与外部电路连通,在通电状态下,第一气室21与第二气室22连通。
通过第一实验装置2测定第一过滤膜12在不同电压参数下允许通过气体分子大小之间的关系,包括以下步骤:S11:断开电源检查第一实验装置2气密性,并对第一气室21和第二气室22抽真空;S12:通过进气孔24向第一气室21导入气体qn至常压;S13:开通电源并控制第一过滤膜12两端电压为v1,维持电压使两气室气压相等,再分别测量两气室中气体的浓度c1,c2,使用采气袋采集两气室中气体,使用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)测量两气室气体浓度,计算扩散率η= c2/ c1。S14:调节第一过滤膜12两端电压为v2,重复步骤S11~S13得到气体qn在各电压下的扩散率,并拟合成电压—扩散率曲线;S15:选择曲线中导数值初为0点对应的电压值Vqn作为气体qn在第一过滤膜12中自由扩散时的电压值;S16:重复步骤S11~S15测定余下n-1种气体在第一过滤膜12中自由扩散时的电压值,并绘制电压—体积曲线V=f(r3)。
在上述步骤S14中为计算气体qn在各电压下的扩散率,需要重新调节测定电压v2,其中,v2>v1;第一过滤膜12两端电压设置(材料之间间隙大小设置)由待测气体体积决定。
设置步骤16中得到的不同气体Q在第一过滤膜12中自由扩散时的电压值V={Vq1,Vq2,Vq3,…,Vqn},通过步骤S16中电压—体积曲线V=f(r3),由待检测气体体积大小r测 3,得到对应的电压值V测,实际施加于第一过滤膜12两端的电压值应略大于V测。
第一实验装置2根据逆压电效应,在第一过滤膜12两端施加一个电场时,材料会产生形变。为探究材料两端电压值与材料间隙大小之间的关系,在第二实验装置3中,使用多种气体的标准气体辅助进行扩散实验,通过实验找出不同体积大小的气体分子在气室两侧自由扩散时对应的电压值。
在本实施例的实验实施过程中,不同气体分子体积可以通过materials studio软件进行计算。结合环保绝缘气体分解产物研究结果,分解产物气体体积最小不低于CO,最大不超过C6F12O。因此将以上两种气体的标准气体作为扩散实验中分子体积的下限和上限。另选择五种不同分解产物气体的标准气体进行实验。七种气体分子体积大小依次为r3CO<r3q1<r3q2<r3q3<r3q4<r3q5<r3C6F12O。通过扩散实验得出不同体积大小的气体分子在间隙中自由扩散的电压值,如图4所示;将扩散实验结果拟合成电压—扩散率曲线,如图5所示,图5电压值与曲线趋势是一种假设情况,与实际电压—扩散率曲线存在一定误差;再拟合出电压—体积曲线V=f(r3),如图6所示。
另一方面,通过第二实验装置3测定不同种第二过滤膜13对不同种气体的吸附性能,具体如图3所示,第二实验装置3包括密封设置的第三气室31和第四气室32,在第三气室31和第四气室32之间设置有第二过滤膜13,并分别设置有第一气压表33和第二气压表34,第三气室31通过第一气阀35和第二气阀36与外界连通,第四气室32通过第三气阀37和第四气阀38与外界连通;第三气室31和第四气室32仅通过第二过滤膜13连通。
测定不同种第二过滤膜13对不同种气体的吸附性能包括以下步骤:S21:将一种类型的第二过滤膜13放置到第三气室31和第四气室32之间,确保两气室气密性良好并抽真空;S22:将气体qn通过第一气阀35导入第三气室31内至第一气压表33示数p1>0;S23:将气体qn中使用的背景气体通过第三气阀37导入第四气室32至第二气压表34示数p2>p1;S24:静置使第三气室31和第四气室32的气压相同,即p1= p2;S25:分别测定第三气室31和第四气室32中的气体qn浓度C qn1,Cqn2,S26:若满足0.5≤Cqn2/ Cqn1≤1,则说明气体在该第二过滤膜13中具有较好扩散性;若满足0≤Cqn2/ Cqn1≤0.2,则说明该第二过滤膜13对气体吸附性能较差;S27:重复步骤S21~S26大于等于(n-1)次,筛选出对应n种气体的n种第二过滤膜13。
在步骤21抽真空处理中,对第三气室31和第四气室32抽真空后,放置于40摄氏度环境静置一段时间后观察气压值,若无变化则气密性良好,反之则需要检查装置的气密性。在步骤S23中,一般背景气体使用的是He气,可以在各分子筛结构中自由扩散。
本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (12)
1.一种过滤模组,其特征在于,包括:沿混合气体导向依次设置隔膜、第一过滤膜和第二过滤膜,所述隔膜和所述第一过滤膜设置在气室的进气口处,所述第二过滤膜设置在气室内;
所述隔膜用于过滤混合气体中的水蒸气和尘埃杂质,所述第一过滤膜用于滤除混合气体中气体体积大于待测气体的杂质气体,所述第二过滤膜用于滤除混合气体中气体体积小于待测气体的杂质气体。
2.根据权利要求1所述的过滤模组,其特征在于,所述第一过滤膜组设置为压电材料膜,所述第二过滤膜设置为分子筛选择透过膜,所述第二过滤膜对应混合气体中小于待测气体的气体种类设置。
3.根据权利要求2所述的过滤模组,其特征在于,所述隔膜和所述第一过滤膜贴合设置且均覆盖进气口,多个所述第二过滤膜贴合设置。
4.一种过滤模组的测定方法,其特征在于,用于测定如权利要求1~3任一项所述的第一过滤膜和所述第二过滤膜,设置混合气体包含的气体种类Q={q1,q2,q3,…,qn},其中,所述第一过滤膜通过调节其两端的电压值改变自身间隙使体积小于间隙的气体通过,多个所述第二过滤膜设置为不同的类型,实现对不同种类杂质气体的吸附,其中不同种气体对应的气体体积设置为R3={r3 q1,r3 q2,r3 q3,…,r3 qn};
通过第一实验装置测定所述第一过滤膜在不同电压参数下允许通过气体分子大小之间的关系,通过第二实验装置测定不同种所述第二过滤膜对不同种气体的吸附性能。
5.根据权利要求4所述的过滤模组的测定方法,其特征在于,所述第一实验装置包括密封设置的第一气室和第二气室,所述第一气室和所述第二气室由密封垫分割并分别通过进气孔和出气孔与外界连通,在所述密封垫上嵌设所述第一过滤膜,且所述第一过滤膜与外部电路连通,在通电状态下,所述第一气室与所述第二气室连通。
6.根据权利要求5所述的过滤模组的测定方法,其特征在于,通过第一实验装置测定所述第一过滤膜在不同电压参数下允许通过气体分子大小之间的关系,包括以下步骤:
S11:断开电源检查所述第一实验装置气密性,并对所述第一气室和所述第二气室抽真空;
S12:通过所述进气孔向所述第一气室导入气体qn至常压;
S13:开通电源并控制所述第一过滤膜两端电压为v1,维持电压使两气室气压相等,再分别测量两气室中气体的浓度c1,c2,计算扩散率η= c2/ c;
S14:调节所述第一过滤膜两端电压为v2,重复步骤S11~S13得到气体qn在各电压下的扩散率,并拟合成电压—扩散率曲线;
S15:选择曲线中导数值初为0点对应的电压值Vqn作为气体qn在所述第一过滤膜中自由扩散时的电压值;
S16:重复步骤S11~S15测定余下n-1种气体在所述第一过滤膜中自由扩散时的电压值,并绘制电压—体积曲线V=f(r3)。
7.根据权利要求6所述的过滤模组的测定方法,其特征在于,在上述步骤S14中为计算气体qn在各电压下的扩散率,需要重新调节测定电压v2,其中,v2>v1;
设定步骤16中得到的不同气体Q在所述第一过滤膜中自由扩散时的电压值V={Vq1,Vq2,Vq3,…,Vqn},通过步骤S16中电压—体积曲线V=f(r3),根据待检测气体体积大小r测 3,得到对应的电压值V测,实际施加于所述第一过滤膜两端的电压值应略大于V测。
8.根据权利要求4所述的过滤模组的测定方法,其特征在于,所述第二实验装置包括密封设置的第三气室和第四气室,在所述第三气室和所述第四气室之间设置有所述第二过滤膜,并分别设置有第一气压表和第二气压表,所述第三气室通过第一气阀和第二气阀与外界连通,所述第四气室通过第三气阀和第四气阀与外界连通;
所述第三气室和所述第四气室仅通过所述第二过滤膜连通。
9.根据权利要求8所述的过滤模组的测定方法,其特征在于,通过第二实验装置测定不同种所述第二过滤膜对不同种气体的吸附性能,包括以下步骤:
S21:将一种类型的第二过滤膜放置到所述第三气室和所述第四气室之间,确保两气室气密性良好并抽真空;
S22:将气体qn通过所述第一气阀导入所述第三气室内至所述第一气压表示数p1>0;
S23:将气体qn中使用的背景气体通过所述第三气阀导入所述第四气室至所述第二气压表示数p2>p1;
S24:静置使所述第三气室和所述第四气室的气压相同,即p1= p2;
S25:分别测定所述第三气室和所述第四气室中的气体qn浓度C qn1,Cqn2,
S26:若满足0.5≤Cqn2/ C qn1≤1,则说明气体在该第二过滤膜中具有较好扩散性;若满足0≤Cqn2/ C qn1≤0.2,则说明该第二过滤膜对气体吸附性能较差;
S27:重复步骤S21~S26大于等于(n-1)次,筛选出对应n种气体的n种所述第二过滤膜。
10.根据权利要求9所述的过滤模组的测定方法,其特征在于,在步骤21抽真空处理中,对所述第三气室和所述第四气室抽真空后,放置于40摄氏度环境静置一段时间后观察气压值,若无变化则气密性良好,反之则需要检查装置的气密性。
11.一种气体传感器,其特征在于,包括壳体、电解液、传感电极层、密封圈、电压控制单元和如权利要求1~3任一项所述的过滤膜组,所述过滤膜组包括沿气体导向依次设置隔膜、第一过滤膜和第二过滤膜;
所述壳体通过所述第二过滤膜和所述密封圈分隔出第一腔体和第二腔体,所述第一腔体通过进气口与外界连通,所述隔膜和所述第一过滤膜设置在所述进气口处,所述传感电极层设置在所述第二腔体内且与所述第二过滤膜相贴合并通过导线与所述电解液相连,所述电解液设置在所述第二腔体内并通过引脚与外界连通,所述电压控制单元设置在所述壳体外用于控制所述第二过滤膜两端电压值。
12.根据权利要求11所述的气体传感器,其特征在于,所述第一腔体和所述第二腔体仅通过所述第二过滤膜相互连通。
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