详情

原文传递一种梯度微孔过滤气体传感器及其制备方法

专利名称：	一种梯度微孔过滤气体传感器及其制备方法
摘要：	本发明属于气体传感器制造领域，并具体公开了一种梯度微孔过滤气体传感器及其制备方法。该传感器包括从上至下依次设置的采样上腔室、传感阵列、电路板和采样下腔室，其中：采样上腔室用于通入测试气体并将其送入传感阵列；传感阵列包括预设数量的传感单元，用于对测试气体进行梯度微孔过滤；电路板与传感阵列连接，用于接收传感阵列的识别信号；采样下腔室用于通入零气，从而保证采样下腔室的气压小于采样上腔室的气压，提高测试气体的通过速度。本发明能够在上下腔室内形成气压差，有效提高测试气体的通过速度，进而缩短响应恢复时间，同时能够实现测试气体的梯度微孔过滤，实现复杂气氛的多组分气体检测。
专利类型：	发明专利
申请人：	华中科技大学
发明人：	张顺平;郭新
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T14:00:00+0805
申请号：	CN201911345088.X
公开号：	CN111007109A
代理机构：	华中科技大学专利中心
代理人：	李智;孔娜
分类号：	G01N27/00;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/00
申请人地址：	430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
主权项：	1.一种梯度微孔过滤气体传感器，其特征在于，该传感器包括从上至下依次设置的采样上腔室(8)、传感阵列、电路板(3)和采样下腔室(1)，其中：所述采样上腔室(8)用于通入测试气体并将其送入所述传感阵列；所述传感阵列利用具有通气口的封装外壳进行密封，其包括预设数量的传感单元，用于对测试气体进行识别，同时所述传感单元中微孔过滤膜的孔径沿水平方向依次减小，从而实现对所述测试气体的梯度微孔过滤；所述电路板(3)与所述传感阵列连接，用于接收所述传感阵列的识别信号；所述采样下腔室(1)用于通入零气，从而保证所述采样下腔室(1)的气压小于所述采样上腔室(8)的气压，提高所述测试气体的通过速度。 2.如权利要求1所述的梯度微孔过滤气体传感器，其特征在于，所述传感单元包括从下至上依次设置的金属电极(9)、气敏膜(10)、多孔基板(7)和微孔过滤膜(12)，其中利用绝缘支架(5)支撑所述多孔基板(7)，从而保证所述气敏膜(10)与微孔过滤膜(12)实现空间隔离。 3.如权利要求1或2所述的梯度微孔过滤气体传感器，其特征在于，所述传感单元的数量大于等于两个。 4.一种制备如权利要求1～3任一项所述的梯度微孔过滤气体传感器的方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤： S1沿水平方向在基片上制备预设数量的金属电极(9)； S2在每个所述金属电极(9)的上表面制备气敏膜(10)； S3在所述基片上制备绝缘支架(5)，同时在所述绝缘支架(5)的上侧制备覆盖所有气敏膜(10)的多孔基板(7)； S4制备预设孔径的多孔过滤膜(12)覆盖所述多孔基板(7)，从而获得传感单元； S5重复步骤S1～S4，直至在所述基片上制得预设数量的传感单元，并且所述传感单元中微孔过滤膜(12)的孔径沿水平方向逐渐减小，以此获得传感阵列； S6利用具有通风口的封装外壳将所述传感阵列进行封装，并将其与电路板(3)连接，同时在所述传感阵列的上侧设置采样上腔室(8)，在所述电路板(3)的下侧设置采样下腔室(1)，最终制得所述梯度微孔过滤气体传感器。 5.如权利要求4所述的梯度微孔过滤气体传感器的制备方法，其特征在于，所述基片为陶瓷基片或玻璃基片。 6.如权利要求4所述的梯度微孔过滤气体传感器的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，采用光刻、溅射、刻蚀的方式制备所述金属电极(9)。 7.如权利要求4所述的梯度微孔过滤气体传感器的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，采用微喷成膜的方式制备所述气敏膜(10)。 8.如权利要求4所述的梯度微孔过滤气体传感器的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，采用MEMS工艺制备所述绝缘支架(5)和多孔基板(7)。 9.如权利要求4～8任一项所述的梯度微孔过滤气体传感器的制备方法，其特征在于，在所述步骤S4中，采用微喷成膜的方式制备所述多孔过滤膜(12)。
所属类别：	发明专利