[实用新型]异丙醇气体静态检测传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种异丙醇气体的静态检测传感器，该传感器能简单快速地检测出大气环境中的异丙醇气体浓度。

背景技术

异丙醇的结构简式为C₃H₇OH，又称2-丙醇。异丙醇是重要的化工产品和原料，也是居民生活区和工业生产区的主要有毒空气污染物之一，对人和动物的眼睛、呼吸道黏膜有较强的刺激作用，能损伤视网膜及视神经；吸入大量异丙醇会造成头痛、晕眩、恶心、呕吐等症状，严重者会造成丧失意志、甚至休克而致死。美国职业安全与健康管理局（OSHA）规定空气中所允许的异丙醇最大浓度为400 ppm，因此对环境大气中微量异丙醇气体的灵敏监测具有十分重要的意义。目前异丙醇气体的检测方法主要有气相色谱法、分光光度法、红外光谱法、质谱方法等，这些仪器分析方法往往由于操作复杂、耗时长、样品用量大、使用条件苛刻等因素限制了其实际应用，因而本实用新型提出了一种制作简易、操作方便的异丙醇气体静态检测传感器，可通过静态平衡吸附法方便、准确地测定出大气环境中的异丙醇气体浓度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种异丙醇气体静态检测传感器，该传感器制作简易、操作方便，能在数分钟内准确地测定出异丙醇气体的浓度。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种异丙醇气体静态检测传感器，该传感器检测装置包括带阀门的进气管和出气管，氮气经过干燥器进入一个由超级恒温器控温的密闭检测瓶内，充满后由出气管排出，检测时关闭进气管和出气管；检测瓶瓶口用橡胶塞密封，橡胶塞上安装一个内置硅橡胶的不锈钢喷管，用微量进样器的针头穿过硅橡胶可向检测瓶内进样；由一个小型直流电源驱动的小风扇通过导线穿过橡胶塞，悬置于检测瓶底部；异丙醇气体静态检测传感器通过导线穿过橡胶塞悬置于检测瓶中部，并与TTL 振荡器相连，TTL振荡器由直流电源驱动，并与频率计数器相连接，构成一个完整的传感检测回路。所述干燥器内放置的干燥剂为无水氯化钙。所述小风扇的材质是聚酯塑料，且驱动小风扇的小型直流电源的输出电压为1~6V，驱动TTL 振荡器的直流电源的输出电压为2~12V。而且，橡胶塞与检测瓶、进气管和出气管与橡胶塞都是紧密相连的，以此保证检测瓶的整体密闭性良好。所述异丙醇气体静态检测传感器为涂膜压电石英晶体传感器，该传感器包括一个石英晶体片，其双面是金属镀膜膜层，所述金属镀膜膜层表面上的涂膜材料为邻苯二甲酸二辛酯膜层，邻苯二甲酸二辛酯膜层表面为2-甲基间苯二酚杯[6]芳烃膜层。所述石英晶体片为AT切型压电石英晶体，所述金属镀膜膜层为镀金或镀银膜层，厚度为30~300 nm。且所述涂膜材料邻苯二甲酸二辛酯膜层与2-甲基间苯二酚杯[6]芳烃膜层的质量比为0.1~10:1，所述涂膜材料2-甲基间苯二酚杯[6]芳烃膜层的涂敷量为5~50 μg，它可以通过氢键作用高灵敏、高选择性地吸附异丙醇气体。该传感器通过静态平衡吸附法可方便、准确地测定出异丙醇气体的浓度。

整个装置由以上几个部件组装而成，易拆除更换，便于携带。其特征是静态检测传感器的设计、AT切型双面镀银或镀金压电石英晶体传感器的应用和对异丙醇气体有特异吸附功能的2-甲基间苯二酚杯[6]芳烃/邻苯二甲酸二辛酯的使用。其主要工作原理是异丙醇气体能够选择性地吸附在所述涂膜材料上，产生的细微小质量变化会使传感器的谐振频率发生变化，以频率变化值来计算所测气样中异丙醇气体的浓度。

在装置的设计上，氮气由进气管进入检测室，待测气样由微量进样器注入。氮气可以使吸附在2-甲基间苯二酚杯[6]芳烃/邻苯二甲酸二辛酯涂膜材料上的异丙醇气体脱附，使传感器谐振频率恢复到初值。整个过程可以在几分钟内完成，随后就能用于下一次的检测，所以该传感器装置能有效地缩短检测时间和简化操作过程。

本实用新型的有益效果是，该传感器具有制作简单、成本低廉、灵敏度高和稳定性好等优点，可以准确、快速地测定出异丙醇气体的浓度，且检测过程省时省力，非常方便。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

附图1是传感器检测装置的示意图。

附图2是异丙醇气体静态检测传感器的剖面示意图。

附图1中，1. 进气管，2. 出气管，3. 干燥器，4. 超级恒温器，5. 检测室，6. 小风扇，7. 异丙醇气体静态检测传感器，8. 橡胶塞，9. 硅橡胶，10. 不锈钢喷管，11. 微量进样器，12. 针头，13. 小型直流电源，14. TTL 振荡器，15. 直流电源，16. 频率计数器。