甲烷傳感器的接收器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種甲烷傳感器的接收器，包括接收器本體，接收器本體的左邊設(shè)有電容器室、右邊設(shè)有接收室，電容器室內(nèi)設(shè)有由動(dòng)極和定極構(gòu)成的薄膜電容器，動(dòng)極將所述電容器室分隔成電容器室前室和電容器室后室，定極固定在電容器室后室，沿接收室的縱向設(shè)有透光晶片，透光晶片至少將接收室分隔成接收室前室和接收室后室，接收室前室連通電容器室后室，接收室后室連通電容器室前室；接收室采用前后室結(jié)構(gòu)，用薄膜電容器將紅外線能量變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化，接收室與電容器室交叉連通，能夠避免動(dòng)極和定極發(fā)生的吸合現(xiàn)象；本實(shí)用新型的使用可靠性高，能長期在各種復(fù)雜的工業(yè)流程現(xiàn)場中工作，從而實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)分析工業(yè)流程中的甲烷氣體。
【專利說明】甲烷傳感器的接收器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種在線工業(yè)流程氣體檢測分析儀器傳感器的部件，特別涉及一種對甲烷進(jìn)行檢測的傳感器的接收器。
【背景技術(shù)】
[0002]為對工業(yè)流程氣體中的甲烷進(jìn)行檢測，采用甲烷氣體檢測分析儀器，目前的甲烷氣體檢測分析儀器，一般按其檢測的方式來分，主要有以下三種檢測方式的傳感器:第一種是采用化學(xué)定量方法，通過甲烷與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后對化學(xué)反應(yīng)生成物進(jìn)行測量，通過計(jì)算來確定甲烷的氣體濃度，操作過程繁瑣，分析誤差大，并且不能進(jìn)行工業(yè)流程現(xiàn)場在線分析，只能用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析；第二種是采用電化學(xué)方法的化學(xué)電池類傳感器，它為一種消耗型的傳感器，因此使用壽命較短，一般只有I?2年的使用壽命，且輸出的信號穩(wěn)定性差，測量精度低，不適合各種復(fù)雜的工業(yè)流程現(xiàn)場在線檢測使用；第三種是采用熱導(dǎo)方法，利用熱量在不同氣體中傳遞時(shí)具有的熱傳導(dǎo)能力不同，通過測量混合氣體的熱導(dǎo)率從而得到待測氣體的體積百分含量，這種方式受溫度影響大，甲烷濃度不能太低，由于氣體之間的熱導(dǎo)率相近，抗干擾能力弱，只能測量兩種組份氣體。甲烷傳感器中的接收器是傳感器的重要組成部分，接收器的結(jié)構(gòu)直接影響了傳感器的穩(wěn)定性及檢測精度。
[0003]因此，有必要對現(xiàn)有的甲烷傳感器中的接收器進(jìn)行改進(jìn)，以提供一種使用壽命長、可靠性高、穩(wěn)定性好、測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的工業(yè)流程現(xiàn)場在線使用的甲烷傳感器的接收器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種使用壽命長、可靠性高、穩(wěn)定性好、測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的工業(yè)流程現(xiàn)場在線使用的甲烷傳感器的接收器。
[0005]本實(shí)用新型的甲烷傳感器的接收器，包括接收器本體，所述接收器本體的左邊設(shè)有電容器室、右邊設(shè)有接收室，所述電容器室內(nèi)設(shè)有由動(dòng)極和定極構(gòu)成的薄膜電容器，所述動(dòng)極將所述電容器室分隔成電容器室前室和電容器室后室，所述定極固定在所述電容器室后室，沿所述接收室的縱向設(shè)有透光晶片，所述透光晶片至少將所述接收室分隔成接收室前室和接收室后室，所述接收室前室連通所述電容器室后室，所述接收室后室連通所述電容器室前室。
[0006]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的甲烷傳感器的接收器還包括安裝在所述電容器室內(nèi)并用于固定所述動(dòng)極和定極的電容器板，所述電容器板的頂面下凹形成所述電容器室后室，所述動(dòng)極固定在所述電容器板的頂端并與所述定極之間存在間隙，所述電容器板上設(shè)有用于連通所述接收室前室與所述電容器室后室的通孔。
[0007]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的甲烷傳感器的接收器還包括固定套在所述電容器板的頂面?zhèn)缺诘陌惭b環(huán)，所述動(dòng)極嵌設(shè)在所述安裝環(huán)內(nèi)。[0008]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的甲烷傳感器的接收器還包括與所述電容器室的下端相形配合的密封蓋，所述密封蓋與所述電容器室的下端內(nèi)壁之間密封對接。
[0009]進(jìn)一步，沿所述接收室的縱向分別設(shè)有上透光晶片、中透光晶片及下透光晶片，所述上透光晶片固定在所述接收室的上開口，所述下透光晶片固定在所述接收室的下開口，所述上透光晶片與中透光晶片之間為所述接收室前室，所述下透光晶片與中透光晶片之間為所述接收室后室。
[0010]進(jìn)一步，所述接收室的上部呈階梯狀，所述中透光晶片固定在底級階梯，所述上透光晶片固定在頂級階梯，所述上透光晶片與中透光晶片之間的接收室前室的內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐襯管。
[0011]進(jìn)一步，所述接收器本體的右端向所述接收室方向凹入形成用于與連通管一端連接的管座，所述管座與所述接收室后室連通，所述連通管的另一端連接外部設(shè)備后對所述接收室后室進(jìn)行抽氣或者充氣。
[0012]進(jìn)一步，所述接收室與電容器室之間通過毛細(xì)管進(jìn)行連通。
[0013]進(jìn)一步，所述透光晶片為氟化鈣晶片。
[0014]進(jìn)一步，所述動(dòng)極為鈦膜。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的接收器，其接收室采用前后室結(jié)構(gòu)，用薄膜電容器將紅外線能量變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化，對工業(yè)流程中的甲烷氣體進(jìn)行檢測，接收室與電容器室交叉連通，能夠避免動(dòng)極和定極發(fā)生的吸合現(xiàn)象；本實(shí)用新型的使用可靠性高、測量精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，能長期在各種復(fù)雜的工業(yè)流程現(xiàn)場中工作，從而實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)分析工業(yè)流程中的甲烷氣體，具有很強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示:本實(shí)施例的甲烷傳感器的接收器，包括接收器本體11，所述接收器本體11的左邊設(shè)有電容器室、右邊設(shè)有接收室，所述電容器室內(nèi)設(shè)有由動(dòng)極9和定極8構(gòu)成的薄膜電容器，所述動(dòng)極9將所述電容器室分隔成電容器室前室10和電容器室后室12，所述定極8固定在所述電容器室后室12，沿所述接收室的縱向設(shè)有透光晶片，所述透光晶片至少將所述接收室分隔成接收室前室3和接收室后室5，所述接收室前室3連通所述電容器室后室12，所述接收室后室5連通所述電容器室前室10 ；接收器本體11為鋼制的主體部件，其它部件均附設(shè)在接收器本體11上；左邊、右邊只是相對于圖1方向而言，只要是電容器室和接收室設(shè)于接收器本體11不同區(qū)域即可；薄膜電容器的結(jié)構(gòu)、原理與現(xiàn)有技術(shù)相同，如動(dòng)極9采用薄膜，在此不再贅述；本接收器通過測量氣室與光源連接，工作時(shí)，一束由光源發(fā)出的紅外光束從甲烷傳感器測量氣室通過，經(jīng)過透光晶片先后通過接收室前室3、接收室后室5，由于接收室前室3、接收室后室5充有規(guī)定濃度的甲烷氣體(濃度與被測器氣體濃度相同)，根據(jù)朗伯特一比爾定律吸收紅外光，產(chǎn)生的能量差形成壓力差，分別從接收室前室3、接收室后室5傳遞到電容器室后室12、電容器室前室10，使電容器室的動(dòng)極9發(fā)生變形，從而使薄膜電容器的電容量發(fā)生變化，產(chǎn)生測量信號；由于接受室前室3的甲烷吸收紅外光較多，氣體能量大于接受室后室12的甲烷，接收室與電容器室交叉連通即通過將接收室前室3與電容器室后室12連通、接收室后室5與電容器室前室10連通，從而使動(dòng)極9向電容室前室10發(fā)生形變，薄膜電容發(fā)生改變，從而測出信號；這一交叉連通結(jié)構(gòu)能避免工作時(shí)薄膜電容器動(dòng)極9向定極8方向發(fā)生形變從而導(dǎo)致二者發(fā)生吸合即粘合在一起，一旦吸合則使接收器失去信號輸出功能；因此，本接收器能夠提高使用可靠性、測量精度、穩(wěn)定性、抗干擾能力等積極性能，能夠長期在各種復(fù)雜的工業(yè)流程現(xiàn)場中工作，從而實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)分析工業(yè)流程中的甲烷氣體。
[0019]本實(shí)施例中，本接收器還包括安裝在所述電容器室內(nèi)并用于固定所述動(dòng)極9和定極8的電容器板7，所述電容器板7的頂面下凹形成所述電容器室后室12，所述動(dòng)極9固定在所述電容器板7的頂端并與所述定極8之間存在間隙，所述電容器板7上設(shè)有用于連通所述接收室前室3與所述電容器室后室12的通孔(圖中未示出)；定極8為不銹鋼圓柱板，電容器板7為從上往下直徑逐漸增大的三級圓臺結(jié)構(gòu)，電容器板7的頂面下凹形成凹槽，凹槽的深度大于定極8的高度，定極8螺接固定在凹槽內(nèi)，同時(shí)該凹槽也是電容器室后室12 ；動(dòng)極9固定在電容器板7的頂端即頂面未下凹的兩端；電容器板7直徑最大那一部分的外壁與接收器本體11的內(nèi)壁密封連接，因此電容器板7既起到固定薄膜電容器的作用，同時(shí)保證電容器室的氣密性。
[0020]本實(shí)施例中，本接收器還包括固定套在所述電容器板7的頂面?zhèn)缺诘陌惭b環(huán)13，所述動(dòng)極9嵌設(shè)在所述安裝環(huán)13內(nèi)；安裝環(huán)13能夠增強(qiáng)動(dòng)極9與電容器板7之間的密封效果，保證電容器室前室10與電容器室后室12的獨(dú)立性，防止因連通而影響測量。
[0021]本實(shí)施例中，本接收器還包括與所述電容器室的下端相形配合的密封蓋6，所述密封蓋6與所述電容器室的下端內(nèi)壁之間密封對接；密封蓋6的材料與接收器本體11相同；密封蓋6的頂面與電容器板7的底面緊密接觸，以壓緊電容器板7 ;此外，密封蓋6能夠進(jìn)一步保證電容器室的氣密性。
[0022]本實(shí)施例中，沿所述接收室的縱向分別設(shè)有上透光晶片101、中透光晶片102及下透光晶片103，所述上透光晶片101固定在所述接收室的上開口，所述下透光晶片103固定在所述接收室的下開口，所述上透光晶片101與中透光晶片102之間為所述接收室前室3，所述下透光晶片103與中透光晶片102之間為所述接收室后室5 ;接收室被三塊透光晶片分隔成相互獨(dú)立的接收室前室3及接收室后室5，三塊透光晶片的高度依實(shí)際需要進(jìn)行選擇，中透光晶片102并不意味著就設(shè)在接收室中部；透光晶片不僅能讓紅外光通過，而且還起到密封作用；為進(jìn)一步增強(qiáng)密封效果，透光晶片與接收室內(nèi)壁之間可增設(shè)密封圈。
[0023]本實(shí)施例中，所述接收室的上部呈階梯狀，所述中透光晶片102固定在底級階梯，所述上透光晶片101固定在頂級階梯，所述上透光晶片101與中透光晶片102之間的接收室前室3的內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐襯管2 ;階梯狀結(jié)構(gòu)便于固定透光晶片；支撐襯管2為一圓形套管，起到壓緊接收室前室3和接收室后室5之間的中透光晶片102的作用。
[0024]本實(shí)施例中，所述接收器本體11的右端向所述接收室方向凹入形成用于與連通管4 一端連接的管座15，所述管座15與所述接收室后室5連通，所述連通管4的另一端連接外部設(shè)備后對所述接收室后室5進(jìn)行抽氣或者充氣；右端即靠近接收室的一端；專設(shè)管座15可增強(qiáng)對連通管4的固定效果；接收室后室5是通過連通管4與外部設(shè)備連接后，先用抽真空設(shè)備抽氣，然后用充氣設(shè)備充入甲烷氣體；當(dāng)然，接受室前室3則通過另外一條與連通管4類似的管進(jìn)行抽氣和充氣。
[0025]本實(shí)施例中，所述接收室與電容器室之間通過毛細(xì)管14進(jìn)行連通；毛細(xì)管14的連通性強(qiáng)，能有效傳遞壓力；如圖1所示，兩根毛細(xì)管14從不同的位置與電容器室連通，并不發(fā)生相交現(xiàn)象(圖中為便于描述而將兩管畫在同一剖面圖上，實(shí)際上兩管不相交)。
[0026]本實(shí)施例中，所述透光晶片為氟化鈣晶片；氟化鈣晶片作為紅外光材料，能有效選取紅外光中的2.5um-12um這一光波段，避免雜光干擾，提高測量精確度。
[0027]本實(shí)施例中，所述動(dòng)極9為鈦膜；鈦膜對壓力變化的敏感度高，在電容室前室10和電容室后室12的壓力不一致時(shí)容易發(fā)生形變，改變薄膜電容的電容值，增加本接收器的測量敏感度。
[0028]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種甲烷傳感器的接收器，包括接收器本體，其特征在于:所述接收器本體的左邊設(shè)有電容器室、右邊設(shè)有接收室，所述電容器室內(nèi)設(shè)有由動(dòng)極和定極構(gòu)成的薄膜電容器，所述動(dòng)極將所述電容器室分隔成電容器室前室和電容器室后室，所述定極固定在所述電容器室后室，沿所述接收室的縱向設(shè)有透光晶片，所述透光晶片至少將所述接收室分隔成接收室前室和接收室后室，所述接收室前室連通所述電容器室后室，所述接收室后室連通所述電容器室前室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷傳感器的接收器，其特征在于:還包括安裝在所述電容器室內(nèi)并用于固定所述動(dòng)極和定極的電容器板，所述電容器板的頂面下凹形成所述電容器室后室，所述動(dòng)極固定在所述電容器板的頂端并與所述定極之間存在間隙，所述電容器板上設(shè)有用于連通所述接收室前室與所述電容器室后室的通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲烷傳感器的接收器，其特征在于:還包括固定套在所述電容器板的頂面?zhèn)缺诘陌惭b環(huán)，所述動(dòng)極嵌設(shè)在所述安裝環(huán)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲烷傳感器的接收器，其特征在于:還包括與所述電容器室的下端相形配合的密封蓋，所述密封蓋與所述電容器室的下端內(nèi)壁之間密封對接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷傳感器的接收器，其特征在于:沿所述接收室的縱向分別設(shè)有上透光晶片、中透光晶片及下透光晶片，所述上透光晶片固定在所述接收室的上開口，所述下透光晶片固定在所述接收室的下開口，所述上透光晶片與中透光晶片之間為所述接收室前室，所述下透光晶片與中透光晶片之間為所述接收室后室。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甲烷傳感器的接收器，其特征在于:所述接收室的上部呈階梯狀，所述中透光晶片固定在底級階梯，所述上透光晶片固定在頂級階梯，所述上透光晶片與中透光晶片之間的接收室前室的內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐襯管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的甲烷傳感器的接收器，其特征在于:所述接收器本體的右端向所述接收室方向凹入形成用于與連通管一端連接的管座，所述管座與所述接收室后室連通，所述連通管的另一端連接外部設(shè)備后對所述接收室后室進(jìn)行抽氣或者充氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的甲烷傳感器的接收器，其特征在于:所述接收室與電容器室之間通過毛細(xì)管進(jìn)行連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的甲烷傳感器的接收器，其特征在于:所述透光晶片為氟化鈣曰曰曰/T ο
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的甲烷傳感器的接收器，其特征在于:所述動(dòng)極為鈦膜。
【文檔編號】G01N21/17GK203551459SQ201320746825
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】羅中昌, 周權(quán) 申請人:重慶川儀分析儀器有限公司