CN2874488Y - 热导式气体检测器 - Google Patents

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CN2874488Y CN 200620098453 CN200620098453U CN2874488Y CN 2874488 Y CN2874488 Y CN 2874488Y CN 200620098453 CN200620098453 CN 200620098453 CN 200620098453 U CN200620098453 U CN 200620098453U CN 2874488 Y CN2874488 Y CN 2874488Y
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熊友辉
刘志强
蒋泰毅
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WUHAN CUBIC OPTOELECTRONICS CO Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种热导式气体检测器，由热导传感器和热导池组成，热导传感器采用运用MEMS技术和半导体工艺集成而成的热导传感器，其特征在于：热导池设有主气路通道和检测室，主气路通道与检测室之间设有过滤片，热导传感器放置于热导池的检测室里。本实用新型采用运用MEMS技术和半导体工艺集成而成的热导传感器，有效提高了测量精度和可靠性；由于检测室和主气路分离，热导传感器与渗透入检测室的样气接触后，可得到对应样气的浓度信号，极大地避免了被测气体流量、压力对测量结果的影响，并延长了热导测量器件的使用寿命。

Description

热导式气体检测器
                        技术领域
本实用新型涉及一种热导式气体检测器。
                        背景技术
几乎所有物质的电阻率都随其本身温度的变化而变化，这一现象称谓热电阻效应。热导式气体检测器就是基于气体热传导和热电阻效应的一种检测装置，它检测气体浓度的过程是通过热电阻如钨铼丝元件与被测气体之间热交换和热平衡来实现的。热导池在结构上就是将电阻率较大的钨铼丝元件置于一个有气体可进出流过的金属块体的气室中，一般多用四个元件，在电路上组成典型的惠斯顿电桥电路。当被测气体组份被载气带入气室时，就发生了一系列的变化：气室中气体组成变化气体导热率变化热电阻温度变化，热电阻阻值变化，电桥平衡被破坏就输出相应的电讯号，这个讯号与被测气体浓度成一定的线性函数关系。
传统的热导式气体检测器检测元件如钨铼丝元件体积大，加上恒温结构，使得热导池体积较大，不利于广泛应用；同时传统的热导池检测器将传感器置于主气路中，保证测量气体与传感器充分接触，测量信号受气流波动大，传感器易受气体中杂质或水气的污染和侵蚀，使用寿命短。因而传统的热导式气体检测器需要复杂的预处理装置和流量控制单元，仪器结构复杂，制造成本高。
本实用新型采用的热导传感器购买运用MEMS技术和半导体工艺集成成的热导传感器，气体热导率的检测是通过一个电桥，电桥封装在传感器内来实现的。当被测气体流过热导传感器时，桥臂温度因热量的对流和扩散而发生变化，相应的臂阻值也发生变化，电桥失去平衡，输出一个差动信号。由热导传感器产生的差动信号，经过放大，由单片机进行处理显示气体浓度值。
                           发明内容
本实用新型的目的为了克服传统的热导式气体检测器要求热导传感器直接和测量气流接触，当气体的压力或流量波动时，传感器的输出也随之波动；同时介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响也较大的缺陷和问题，提供一种热导式气体检测器，极大地避免了被测气体流量对测量结果的影响，并延长了热导测量器件的使用寿命。
热导式气体检测器，由热导传感器和热导池组成，热导传感器采用运用MEMS技术和半导体工艺集成而成的热导传感器，热导池设有主气路通道和检测室，主气路通道与检测室之间设有过滤片，热导传感器放置于热导池的检测室里。
在主气路的出口侧的检测室壁上设有导流孔，导流孔并与主气路相通。
热导传感器通过密封圈和前置板密封放置于热导池的检测室里。
所述过滤片为不锈钢烧结片。
本实用新型的热导分析池通过过滤片2分为检测室6和主气路8两部分。过滤片2采用粉末烧结材料，可有效地滤除测量气体中水汽、颗粒等杂质，减少了该因素对测量的影响。同时，测量气体可通过扩散的方式进入检测室6，与热导传感器充分接触，达到测量的要求。检测室6和主气路8间增加了导流孔7，导流孔7使得检测室6内的测量气体介质可保证检测室6内的压力平衡，以及测量气体介质的有效稳定地流动。这样当主气路8内气体的压力和流量变化时，相当于旁路的检测室6内气体介质的压力和流量均保持稳定，最大限度地减少了压力和流量变化对测量的影响。热导传感器购买运用MEMS技术和半导体工艺集成成的热导传感器，保证了测量的稳定性和重复性。
                         附图说明
图1为热导式气体检测器结构示意图。
                       具体实施方式
结构附图对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，热导式气体检测器，由热导传感，5和热导池1组成，热导传感器5购买运用MEMS技术和半导体工艺集成而成的热导传感器，热导池1设有主气路8通道和检测室6，主气路8通道与检测室6之间设有不锈钢烧结片2，热导传感器5通过密封圈3和前置板4密封放置于热导池1的检测室6里，检测室6壁上设有导流孔7，导流孔7并与主气路8相通。本实用新型的热导分析池通过过滤片2分为检测室6和主气路8两部分。过滤片2采用粉末烧结材料，可有效地滤除测量气体中水汽、颗粒等杂质，减少了该因素对测量的影响。同时，测量气体可通过扩散的方式进入检测室6，与热导传感器充分接触，达到测量的要求。检测室6和主气路8间增加了导流孔7，导流孔7使得检测室6内的测量气体介质可保证检测室6内的压力平衡，以及测量气体介质的有效稳定地流动。这样当主气路8内气体的压力和流量变化时，相当于旁路的检测室6内气体介质的压力和流量均保持稳定，最大限度地减少了压力和流量变化对测量的影响。热导传感器购买运用MEMS技术和半导体工艺集成成的热导传感器，保证了测量的稳定性和重复性。

Claims (4)

1、热导式气体检测器，由热导传感器和热导池组成，热导传感器采用运用MEMS技术和半导体工艺集成而成的热导传感器，其特征在于：热导池设有主气路通道和检测室，主气路通道与检测室之间设有过滤片，热导传感器放置于热导池的检测室里。
2、根据权利要求1所述的热导式气体检测器，其特征在于：在主气路的出口侧的检测室壁上设有导流孔，导流孔并与主气路相通。
3、根据权利要求1所述的热导式气体检测器，其特征在于：热导传感器通过密封圈和前置板密封放置于热导池的检测室里。
4、根据权利要求1所述的热导式气体检测器，其特征在于：所述过滤片为不锈钢烧结片。
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