[实用新型]一种聚合物压电气体传感器阵列

说明书

技术领域

本实用新型属于气体传感器技术领域，尤其是涉及一种聚合物压电气体传感器阵列。

背景技术

气体传感在大气环境污染检测，易燃易爆有毒有害气体检测、机器人疾病诊断及军事等领域都有广阔的应用前景。目前应用的气体传刚起主要是电导控制床干起（有体电导控制型和表面电导控制型两种），如公开号为CN114655A的气体传感器，其结构主要包括一层金属氧化物气敏半导体（如ZnO，SnO₂等）和一个加热器，其原理是依据气体的氧化还原性在气敏半导体表面得失电子的性质，来实现气体含量的检测，这类气体传感器需要加热到大约300℃才能保证氧化还原反应的顺利进行。因此这类气体传感器存在以下弊端：一，需要加热控温装置，增加了传感器的体积，功耗和复杂度：不便用现行的微电子工艺制作；二，集成度不高，因为较高的加热温度使得把信号处理电路和传感器集成于同一基片的难度加大；三，对氧化还原性较弱的大部分有机气体，灵敏度不高。因此，研制易于集成和批量生产，体积小、无需加热、功耗低、可检测多种有机气体的新型聚合物压电气体传感器，具有现实的意义。

聚合物压电气体传感器可广泛运用于工业生产部门（如酒类、烟草业、化妆品、食品工业、石油化工、粮食储存与加工等）及危险物（如爆炸物品、毒品与其他围巾物品等）的排查，它的发展对于我国国内各产业的有效发展具有重大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种聚合物压电气体传感器阵列，本实用新型结构简单，体积小，易于集成和批量生产，工作时无需加热，功耗低，无需专业人员操作，且可检测多种有机气体。

实现本实用新型目的一种聚合物压电气体传感器阵列，由8个镀有不同聚合物薄膜的气体传感器组成，所述气体传感器分别与频率计通过导线连接。

所述气体传感器包括石英基片，所述导线缠绕在石英基片四周，与频率计连接，所述石英基片上下表面镀有聚合物薄膜。

所述8种聚合物薄膜分别为聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯聚四氟乙烯、聚三甲基硅-1-丙炔、邻苯二甲酸二壬酯、聚乙烯甘醇、四氢噻吩砜、硅胶材料。

所述石英基片为无线电技术AT切割成直径为圆形的压电石英基片。

所述聚合物薄膜厚度为0.01-100μm。

所述聚合物薄膜是通过电子枪将500-2000电子伏能量的电子束作用于聚合物，利用真空电子束色散镀膜技术将聚合物蒸镀在所述石英基片的上下表面。

采用本实用新型的有益效果：本实用新型设备小型化，微型化，移动灵活，价格低廉，远远低于国外类似产品；操作简单、快速，适用面广，具有即时学习功能；无须专业人员操作；检测定性而不定量，适合大规模初筛。

附图说明

图1为本聚合物压电气体传感器示意图

图2为聚合物压电气体传感器侧视图

图3为本实用新型聚合物压电气体传感器阵列示意图

具体实施方式

以下结合附图具体叙述本实用新型的技术方案：

如图1、2为聚合物压电气体传感器，包括石英基片1，所述导线3缠绕在石英基片1四周，所述石英基片1上下表面镀有聚合物薄膜2，图1中导线3在聚合物薄膜2和石英基片1之间。

如图3，聚合物压电气体传感器阵列由8个镀有不同聚合物薄膜的气体传感器5组成，所述气体传感器分别与频率计4通过导线3连接。

所述石英基片为无线电技术AT切割成制成圆形的压电石英基片。

所述石英基片四周缠绕导线，采用“真空电子束色散（EBD）镀膜技术”制作薄膜，用电子枪将带有1000电子伏能量的电子束作用于聚合物，本实施例选用聚氯乙烯，聚氯乙烯材料被加热，表层会发生一系列的热熔和辐射等变化并大规模释放挥发性产物，蒸镀于石英基片的上下表层，本实施例中薄膜厚度为10μm，制出单片石英压电传感器薄膜晶片。

所述8种聚合物薄膜分别为聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯聚四氟乙烯、聚三甲基硅-1-丙炔、邻苯二甲酸二壬酯、聚乙烯甘醇、四氢噻吩砜、硅胶材料。

分别如上述方法蒸镀于石英基片，然后通过导线分别于频率计连接。

然后建立被测物质正确的数学辨识模型，采用先进的模式识别算法，为传感器编制出合适的工作辨识程序。通过交叉识别原理，构建阵列系统，为系统编制出合适的工作辨识程序。