專利名稱：一種基于超聲駐波的氣敏傳感器防塵保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于超聲駐波的氣敏傳感器防塵保護裝置，特別是保護工作在多粉塵、多油煙、高濕度環(huán)境的氣敏傳感器，屬于敏感技術(shù)防護領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，氣敏傳感器的使用日益廣泛，對于半導體氣敏傳感器，其結(jié)構(gòu)是將氣敏傳感器焊接在一絕緣基座的引出線上，用金屬網(wǎng)罩將其罩住，讓待測氣體滲入網(wǎng)罩與半導體氣敏傳感器作用而引起其電阻值的變化，工作時內(nèi)部加熱部件會形成微弱電場，在多粉塵、多油煙、高濕度的環(huán)境下，空氣中的懸浮微粒容易受到電場吸引，在氣敏傳感器的表面附著積累，致使氣敏傳感器表面電阻率對待測氣體濃度變化的響應變差，影響氣敏傳感器的靈敏度，除了降低氣敏傳感器的使用壽命外，還會對使用者造成誤導，產(chǎn)生危險的后果。所以全自動抽油煙機和家用煤氣報警器使用一段時間后，可靠性就會變差?，F(xiàn)有技術(shù)中如專利號為:201020268237.5的“防水、防塵的低濃度甲烷傳感器”和專利號為:201020683292.0的“電子氣體傳感器防塵除塵裝置”。專利號為:201020268237.5的“防水、防塵的低濃度甲烷傳感器”中公開了一種防水、防塵的低濃度甲燒傳感器，包括殼體和位于殼體內(nèi)部的電路板組件，所述的殼體包括固定在一起的后殼和前殼，所述的電路板組件通過螺釘固定在前殼的內(nèi)部，其特征在于:在所述的前殼和后殼之間設(shè)置有密封橡膠墊。專利號為:201020683292.0的“電子氣體傳感器防塵除塵裝置”中公開了一種電子氣體傳感器防塵除塵裝置，包括防塵機構(gòu)和除塵機構(gòu)，其特征在于:所述的防塵機構(gòu)為圍住電子氣體傳感器的防塵網(wǎng)罩。上述兩項現(xiàn)有技術(shù)均可以減少灰塵和油煙對氣敏傳感器的影響，延長氣敏 傳感器的使用壽命，但不難發(fā)現(xiàn)它們采用隔離法來防止氣敏傳感器失效，氣敏傳感器的工作性質(zhì)要求它必須與外界氣體接觸，采用隔離法來防塵在具體應用上存在矛盾。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題，是提供一種一種基于超聲駐波的氣敏傳感器防塵保護裝置，該裝置可有效降低氣敏傳感器表面附近懸浮微粒的濃度，減少微粒在氣敏傳感器表面的積累，從而延長氣敏傳感器的使用時間，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本造價低，市場前景廣闊。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種基于超聲駐波的氣敏傳感器防塵保護裝置，氣敏傳感器防塵保護裝置包括半開放式腔體1、氣敏傳感器5和超聲換能器6，半開放式腔體I由第一側(cè)面2、第二側(cè)面3和底面4圍成，其中第一側(cè)面2為聲輻射面，第二側(cè)面3為聲反射面，第一側(cè)面2和第二側(cè)面3相平行，它們之間的距離為(2m+l) λ/4，其中λ為超聲波的波長，m為自然數(shù)，第一側(cè)面2外側(cè)設(shè)有超聲換能器6，氣敏傳感器5設(shè)置在超聲駐波的波腹處。第一側(cè)面2、第二側(cè)面3和底面4均為金屬材料的薄板.[0007]所述的超聲換能器6為壓電片或朗之文換能器；壓電片粘接在第一側(cè)面的外側(cè)，朗之文換能器通過螺桿結(jié)構(gòu)壓在第一側(cè)面上。所述超聲波在第一側(cè)面和第二側(cè)面之間的半開放式腔體內(nèi)部形成超聲駐波，駐波波節(jié)處聲壓小，波腹處聲壓大，波節(jié)與波腹之間存在聲壓梯度，氣敏傳感器設(shè)置在超聲駐波的波腹處，懸浮微粒被推向聲壓較小的波節(jié)處，從而減小灰塵、油煙等微粒附著在氣敏傳感器表面的概率。本實用新型的工作原理:利用設(shè)置在第一側(cè)面外側(cè)的超聲換能器，在半開放式腔體內(nèi)激勵出超聲駐波；超聲駐波將懸浮微粒推到聲壓較小的駐波波節(jié)處，使得氣敏傳感器附近的懸浮微粒濃度減小。本實用新型的有益效果是:本實用新型利用超聲駐波驅(qū)趕懸浮微粒，可有效降低氣敏傳感器表面附近的微粒濃度，減少空氣中懸浮微粒對氣敏傳感器表面的污染，起到保護氣敏傳感器的目的，從而延長氣敏傳感器的使用時間，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本造價低，市場前景廣闊。適用于保護工作在多粉塵、多油煙、高濕度環(huán)境下的氣敏元件，例如礦井中的瓦斯報警器、家庭使用的煤氣報警器和全自動抽油煙機動作控制器。

圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中各標識依次為:1-半開放式腔體，2-第一側(cè)面，3-第二側(cè)面，4-底面，5-氣敏傳感器，6-超聲換能器。
具體實施方式
下面結(jié)合說明 書附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1所示:一種基于超聲駐波的氣敏傳感器防塵保護裝置及其防塵方法，包括半開放式腔體1、氣敏傳感器5和超聲換能器6，其特征在于:半開放式腔體I由第一側(cè)面2、第二側(cè)面3和底面4圍成，第一側(cè)面2、第二側(cè)面3和底面4均為金屬材料的薄板；其中第一側(cè)面2為聲輻射面，第二側(cè)面3為聲反射面，第一側(cè)面2和第二側(cè)面3相平行，它們之間的距離為(2πι+1)λ/4，其中λ為超聲波的波長，m為自然數(shù)，第一側(cè)面2外側(cè)設(shè)有超聲換能器6，超聲換能器6為壓電片或朗之文換能器，氣敏傳感器5設(shè)置在駐波波腹處。利用設(shè)置在第一側(cè)面2外側(cè)的超聲換能器6，在半開放式腔體I內(nèi)激勵出超聲駐波；超聲駐波將懸浮微粒推到聲壓較小的駐波波節(jié)處，使得氣敏傳感器5附近的懸浮微粒濃度減小。下面為優(yōu)選的實施方案:圍成半開放式腔體I的第一側(cè)面2、第二側(cè)面3和底面4均是厚度為1.0mm的薄銅板,第一側(cè)面2和第二側(cè)面3的距離d=15 λ /4=32mm( λ =8.5mm),半開放式腔體I的長、寬和高分別為32mm、20mm和20mm,超聲換能器6粘接在第一側(cè)面2的外側(cè)，超聲換能器的驅(qū)動電壓的頻率為40kHz，幅值為300Vrms。超聲波從第一側(cè)面2發(fā)出，經(jīng)第一側(cè)面3反射后在半開放式腔體I內(nèi)形成超聲駐波，超聲駐波將懸浮微粒推到聲壓較小的駐波波節(jié)處，使得氣敏傳感器5附近的懸浮微粒濃度減小。以上所述的具體實施方式
僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以做出若干的改 進和潤飾，這些均應該視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種基于超聲駐波的氣敏傳感器防塵保護裝置，其特征在于:氣敏傳感器防塵保護裝置包括半開放式腔體(I)、氣敏傳感器(5)和超聲換能器(6)，半開放式腔體(I)由第一側(cè)面(2)、第二側(cè)面(3)和底面(4)圍成，其中第一側(cè)面(2)為聲輻射面，第二側(cè)面(3)為聲反射面，第一側(cè)面(2)和第二側(cè)面(3)相平行，它們之間的距離為(2πι+1)λ/4，其中λ為超聲波的波長，m為自然數(shù)，第一側(cè)面(2)外側(cè)設(shè)有超聲換能器(6)，氣敏傳感器(5)設(shè)置在超聲駐波的波腹處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲駐波的氣敏傳感器防塵保護裝置，其特征在于:第一側(cè)面(2)、第二側(cè)面(3)和底面(4)均為金屬材料的薄板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲駐波的氣敏傳感器防塵保護裝置，其特征在于:所述的超聲換能器(6)為壓電片或朗之文換能器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于超聲駐波的氣敏傳感器防塵保護裝置，其特征在于:壓電片粘接在第一側(cè)面(2)的外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于超聲駐波的氣敏傳感器防塵保護裝置，其特征在于:朗之文換能器通過螺桿結(jié)構(gòu)壓 在第一側(cè)面(2)上。
專利摘要本實用新型涉及一種基于超聲駐波的氣敏傳感器防塵保護裝置，屬于敏感技術(shù)防護領(lǐng)域。氣敏傳感器防塵保護裝置包括半開放式腔體、氣敏傳感器和超聲換能器，半開放式腔體由第一側(cè)面、第二側(cè)面和底面圍成，第一側(cè)面、第二側(cè)面和底面均為金屬材料的薄板；其中第一側(cè)面為聲輻射面，第二側(cè)面為聲反射面，第一側(cè)面和第二側(cè)面相平行，它們之間的距離為(2m+1)λ/4，其中λ為超聲波的波長，m為自然數(shù)，第一側(cè)面外側(cè)設(shè)有超聲換能器。本實用新型可有效降低氣敏傳感器表面附近懸浮微粒的濃度，減少微粒在氣敏傳感器表面的積累，從而延長氣敏傳感器的使用時間。
文檔編號G01N27/12GK203101319SQ20132005124
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者李迅鵬, 吳加權(quán), 馬琨, 劉志強 申請人:昆明理工大學