專利名稱：一種氣體快速反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器數(shù)字測(cè)量領(lǐng)域，猶指納米傳感器數(shù)字測(cè)量。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代納米技術(shù)催生出采用納米材料研制的各種高性能傳感器，如酒精、CO、H2S等各種氣敏傳感器、溫濕度傳感器等等，這些傳感器正以極高靈敏度(高達(dá)10000)、極快的響應(yīng)速度(小于IOms)等無(wú)可比擬的優(yōu)越特點(diǎn)正在取代傳統(tǒng)工藝制備的傳感器，尤其是現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，更是使這些物聯(lián)網(wǎng)前端新型傳感器件備受關(guān)注，需求大增，各級(jí)科研機(jī)構(gòu)紛紛研制、改良各類傳感器，然而他們卻都是使用傳統(tǒng)的傳感器測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量、 分析，而這些儀器已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代納米傳感器的特點(diǎn)了。現(xiàn)在氣體傳感器的測(cè)量方式有2種(1)容器注入法這種方式是將承載傳感器的載體和傳感器事先置入一個(gè)密閉容器中，然后注入氣體(或注入液體后擴(kuò)散為氣體)，啟動(dòng)測(cè)試儀器。這種方法注入的氣體有很大的容器，擴(kuò)散需要很長(zhǎng)時(shí)間，有的就在容器內(nèi)安裝小風(fēng)扇強(qiáng)制擴(kuò)散。顯然這種方法無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量出傳感器與氣體的反應(yīng)速度，且打開風(fēng)扇后就會(huì)擾亂氣體使測(cè)量結(jié)果更加不準(zhǔn)確。因?yàn)楝F(xiàn)代微納米傳感器都需要在傳感部位加熱到很高溫度(一般200-500°C )，而且傳感器的性能對(duì)此溫度非常敏感，所以擾動(dòng)氣體必然使得傳感器上溫度發(fā)生劇烈變化而嚴(yán)重影響測(cè)量結(jié)果。(2)燒瓶快速插入法這種方式是將承載傳感器的載體和傳感器突然插入到一個(gè)事先儲(chǔ)存好氣體的大燒瓶或其它容器中，以期測(cè)得氣體與傳感器的快速反應(yīng)時(shí)間。但是將傳感器突然插入燒瓶必然引致嚴(yán)重的氣流擾動(dòng)，使得微納米傳感器上的溫度急劇變化。顯然測(cè)量結(jié)果要較長(zhǎng)一段時(shí)間才能穩(wěn)定，穩(wěn)定后才能測(cè)量準(zhǔn)確的結(jié)果。所以這種方式不能測(cè)出傳感器的響應(yīng)時(shí)間。由上可知，現(xiàn)有測(cè)量技術(shù)均不能解決氣體與微納傳感器的快速反應(yīng)問(wèn)題，也就是無(wú)法真正測(cè)量微納傳感器的響應(yīng)時(shí)間。傳統(tǒng)的傳感器由于反應(yīng)時(shí)間很慢，在10-60秒，因此這個(gè)問(wèn)題不突出。因此，如何測(cè)量現(xiàn)代微納傳感器在氣體反應(yīng)時(shí)的響應(yīng)速度就成為研究和推廣現(xiàn)代新型微納傳感器的難題和障礙。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本發(fā)明的一種氣體快速反應(yīng)裝置，提供了一種采用活動(dòng)隔板的方式使得準(zhǔn)備好的氣體能夠近距離快速擴(kuò)散到傳感器上而避免擾亂氣體的快速反應(yīng)裝置，配合測(cè)量?jī)x器即可精確測(cè)量氣體與傳感器的快速響應(yīng)時(shí)間。一種氣體快速反應(yīng)裝置，其特征是，由儲(chǔ)氣箱、反應(yīng)腔、活動(dòng)隔板、傳感器載體組成；所述儲(chǔ)氣箱帶有注氣孔，自所述注氣孔注入反應(yīng)的氣體后儲(chǔ)存在該儲(chǔ)氣箱內(nèi)；
所述反應(yīng)腔與所述儲(chǔ)氣箱相連，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)槽，所述活動(dòng)隔板安裝在所述反應(yīng)腔并沿著所述導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)，所述活動(dòng)隔板在完全插入所述反應(yīng)腔時(shí)把反應(yīng)腔分隔成與所述儲(chǔ)氣箱相通的部分和相隔離的部分，在自所述反應(yīng)腔抽出時(shí)則使所述兩部分相通；所述反應(yīng)腔與所述儲(chǔ)氣箱相隔離的部分的外面設(shè)有傳感器導(dǎo)入孔與外界相通，使得所述傳感器載體所載的傳感器插入到反應(yīng)腔的所述與儲(chǔ)氣箱相隔離的部分，此時(shí)抽出所述活動(dòng)隔板則使得所述儲(chǔ)氣箱內(nèi)儲(chǔ)存的氣體快速擴(kuò)散到所述傳感器上進(jìn)行反應(yīng)，并且不會(huì)對(duì)氣體產(chǎn)生明顯的擾動(dòng)；所述傳感器導(dǎo)入孔的周圍設(shè)有平整的軟性材料，使得在所述傳感器載體放置到傳感器導(dǎo)入孔所在表面時(shí)起到氣體密封作用，使反應(yīng)腔內(nèi)的氣體不致外泄；所述導(dǎo)槽周圍設(shè)有軟性材料，使得所述活動(dòng)隔板在完全插入所述反應(yīng)腔時(shí)保持被隔離的兩部分的氣體密封作用；在所述反應(yīng)腔或儲(chǔ)氣箱上面設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)，在打開時(shí)方便置入或取出所述傳感器載體及其所載的傳感器，在夾緊時(shí)使所述傳感器載體緊密壓在所述反應(yīng)腔上；所述相隔離的部分的容積小于所述儲(chǔ)氣箱內(nèi)的容積，所述反應(yīng)腔的寬度、深度的設(shè)置以所述傳感器能夠方便地置入和取出的為準(zhǔn)，以縮小氣體擴(kuò)散的時(shí)間。采用本發(fā)明提供的上述氣體快速反應(yīng)裝置，具有以下十分顯著的優(yōu)點(diǎn)(1)解決了氣體與傳感器之間快速反應(yīng)問(wèn)題，可以精準(zhǔn)測(cè)量傳感器反應(yīng)時(shí)間；(2)測(cè)量時(shí)基本不會(huì)擾亂氣體，從而測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定、精確；(3)對(duì)推動(dòng)新型物聯(lián)網(wǎng)微納傳感器的研究和推廣具有重要意義。


圖1是本發(fā)明的一種氣體快速反應(yīng)裝置的典型實(shí)施案例的測(cè)量狀態(tài)的剖面圖。圖2是本發(fā)明的一種氣體快速反應(yīng)裝置的典型實(shí)施案例的測(cè)量前狀態(tài)剖面圖。圖3是本發(fā)明的一種氣體快速反應(yīng)裝置的典型實(shí)施案例的測(cè)量前狀態(tài)俯視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2、3，這種氣體快速反應(yīng)裝置，由儲(chǔ)氣箱1、反應(yīng)腔3、活動(dòng)隔板6、傳感器載體11組成。儲(chǔ)氣箱1帶有注氣孔，自注氣孔注入反應(yīng)的氣體后儲(chǔ)存在該儲(chǔ)氣箱1內(nèi)。反應(yīng)腔3與儲(chǔ)氣箱1相連，反應(yīng)腔3內(nèi)設(shè)有導(dǎo)槽4，活動(dòng)隔板6安裝在反應(yīng)腔3并沿著所述導(dǎo)槽4運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)隔板6在完全插入反應(yīng)腔3時(shí)把反應(yīng)腔3分隔成與儲(chǔ)氣箱1相通的部分21和相隔離的部分22，在自反應(yīng)腔3抽出時(shí)則使所述兩部分相通。反應(yīng)腔3與儲(chǔ)氣箱1相隔離的部分22的外面設(shè)有傳感器導(dǎo)入孔9與外界相通，使得傳感器載體11所載的傳感器12插入到反應(yīng)腔3的所述與儲(chǔ)氣箱1相隔離的部分22，此時(shí)抽出活動(dòng)隔板6則使得儲(chǔ)氣箱1內(nèi)儲(chǔ)存的氣體快速擴(kuò)散到所述傳感器12上進(jìn)行反應(yīng)，并且不會(huì)對(duì)氣體產(chǎn)生明顯的擾動(dòng)。為了盡量減少抽出活動(dòng)隔板6的時(shí)間，結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量讓反應(yīng)腔3做窄，以能夠把傳感器12方便地插入和取出為宜，這樣活動(dòng)隔板6就可以做窄，以便于快速抽出，縮小全部氣體擴(kuò)散到傳感器的時(shí)間。
所述傳感器12導(dǎo)入孔的周圍設(shè)有平整的軟性材料7，使得在傳感器載體11放置到傳感器12導(dǎo)入孔所在表面時(shí)起到氣體密封作用，使反應(yīng)腔3內(nèi)的氣體不致外泄。為了確保密封性軟性材料7應(yīng)具備一定的厚度。所述導(dǎo)槽4周圍設(shè)有軟性材料5，使得活動(dòng)隔板6在完全插入反應(yīng)腔3時(shí)保持被隔離的兩部分的氣體密封作用。在反應(yīng)腔3或儲(chǔ)氣箱1上面設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)8，圖中畫出了該夾緊機(jī)構(gòu)需要的夾臂 81、轉(zhuǎn)動(dòng)軸82和扣83。如圖2，按照弧形箭頭方向打開時(shí)方便置入或取出傳感器載體11及其所載的傳感器12，置入傳感器載體11的方向如圖中斜箭頭所示；如圖1，在夾緊時(shí)使傳感器載體11緊密壓在反應(yīng)腔3上。這里只是畫出一種很簡(jiǎn)單的夾緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)手工擠壓夾緊機(jī)構(gòu)，靠其自然彈性可以扣住或脫扣。為了確保夾緊機(jī)構(gòu)便于操作，所述傳感器12導(dǎo)入孔的周圍的軟性材料也應(yīng)具備一定的厚度。為了使圖紙結(jié)構(gòu)清晰，圖3中夾緊機(jī)構(gòu)省去了夾臂81。所述相隔離的部分22的容積小于所述儲(chǔ)氣箱1內(nèi)的容積，所述反應(yīng)腔的寬度、深度的設(shè)置以所述傳感器12能夠方便地置入和取出的為準(zhǔn)，以縮小氣體擴(kuò)散的時(shí)間。實(shí)際上這部分的容積越小越好，也應(yīng)該遠(yuǎn)小于儲(chǔ)氣箱1的容積，這樣氣體擴(kuò)散前后的濃度變化就會(huì)很小，也便于氣體快速擴(kuò)散，達(dá)到濃度均衡。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氣體快速反應(yīng)裝置，其特征是，由儲(chǔ)氣箱、反應(yīng)腔、活動(dòng)隔板、傳感器載體組成；所述儲(chǔ)氣箱帶有注氣孔，自所述注氣孔注入反應(yīng)的氣體后儲(chǔ)存在該儲(chǔ)氣箱內(nèi)；所述反應(yīng)腔與所述儲(chǔ)氣箱相連，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)槽，所述活動(dòng)隔板安裝在所述反應(yīng)腔并沿著所述導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)，所述活動(dòng)隔板在完全插入所述反應(yīng)腔時(shí)把反應(yīng)腔分隔成與所述儲(chǔ)氣箱相通的部分和相隔離的部分，在自所述反應(yīng)腔抽出時(shí)則使所述兩部分相通；所述反應(yīng)腔與所述儲(chǔ)氣箱相隔離的部分的外面設(shè)有傳感器導(dǎo)入孔與外界相通，使得所述傳感器載體所載的傳感器插入到反應(yīng)腔的所述與儲(chǔ)氣箱相隔離的部分，此時(shí)抽出所述活動(dòng)隔板則使得所述儲(chǔ)氣箱內(nèi)儲(chǔ)存的氣體快速擴(kuò)散到所述傳感器上進(jìn)行反應(yīng)，并且不會(huì)對(duì)氣體產(chǎn)生明顯的擾動(dòng)；所述傳感器導(dǎo)入孔的周圍設(shè)有平整的軟性材料，使得在所述傳感器載體放置到傳感器導(dǎo)入孔所在表面時(shí)起到氣體密封作用，使反應(yīng)腔內(nèi)的氣體不致外泄；所述導(dǎo)槽周圍設(shè)有軟性材料，使得所述活動(dòng)隔板在完全插入所述反應(yīng)腔時(shí)保持被隔離的兩部分的氣體密封作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體快速反應(yīng)裝置，其特征在于，在所述反應(yīng)腔或儲(chǔ)氣箱上面設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)，在打開時(shí)方便置入或取出所述傳感器載體及其所載的傳感器，在夾緊時(shí)使所述傳感器載體緊密壓在所述反應(yīng)腔上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體快速反應(yīng)裝置，其特征在于，所述相隔離的部分的容積遠(yuǎn)小于所述儲(chǔ)氣箱內(nèi)的容積，所述反應(yīng)腔的寬度、深度的設(shè)置以所述傳感器能夠方便地置入和取出的為準(zhǔn)，以縮小氣體擴(kuò)散的時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體快速反應(yīng)裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求2-3所限定全部特征。
全文摘要
一種氣體快速反應(yīng)裝置，由儲(chǔ)氣箱、反應(yīng)腔、活動(dòng)隔板、傳感器載體組成，活動(dòng)隔板安裝在所述反應(yīng)腔，在完全插入反應(yīng)腔時(shí)把反應(yīng)腔分隔成與儲(chǔ)氣箱相通的部分和相隔離的部分，在抽出時(shí)則使所述兩部分相通；傳感器載體所載的傳感器插入到反應(yīng)腔內(nèi)，此時(shí)抽出所述活動(dòng)隔板則使得所述儲(chǔ)氣箱內(nèi)儲(chǔ)存的氣體快速擴(kuò)散到所述傳感器上進(jìn)行反應(yīng)，并且不會(huì)對(duì)氣體產(chǎn)生明顯的擾動(dòng)。本發(fā)明解決了氣體與傳感器之間快速反應(yīng)問(wèn)題，可以精準(zhǔn)測(cè)量傳感器反應(yīng)時(shí)間，測(cè)量時(shí)基本不會(huì)擾亂氣體，從而使得測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定、精確。本發(fā)明對(duì)推動(dòng)新型物聯(lián)網(wǎng)微納傳感器的研究和推廣具有重要意義。
文檔編號(hào)G01D18/00GK102506931SQ20111037651
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者張亦蘭, 許春香 申請(qǐng)人:張亦蘭, 許春香