一種具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器，包括外殼、第一催化層、電解質(zhì)膜、第二催化層和儲液膜，所述外殼設(shè)有內(nèi)腔，所述儲液膜、第二催化層、電解質(zhì)膜和第一催化層于內(nèi)腔自下而上依次緊密排列，所述第一催化層與外殼的上內(nèi)壁之間具有擴(kuò)散區(qū)；所述外殼內(nèi)設(shè)有隔板，此隔板的上端與外殼的上內(nèi)壁固定連接，所述隔板的下端依次穿過第一催化層和電解質(zhì)膜后與第二催化層連接；所述隔板將擴(kuò)散區(qū)分隔形成第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)；所述第一擴(kuò)散區(qū)內(nèi)設(shè)有過濾膜，所述外殼的頂板設(shè)有分別與第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)相通的第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口。本實用新型對特定氣體具有很好的選擇性，提高了檢測的準(zhǔn)確性。
【專利說明】
一種具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及傳感器技術(shù)，具體來說是一種具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]電化學(xué)甲醛傳感器一般為檢測空氣中甲醛含量的元器件。其通過電化學(xué)原理，把甲醛濃度轉(zhuǎn)化為電流信號。目前的電化學(xué)甲醛傳感器如圖1所示，此電化學(xué)甲醛傳感器主要由外殼1、兩個催化層2、位于兩個催化層2之間的電解質(zhì)膜3及儲液膜4構(gòu)成。目前的電化學(xué)甲醛傳感器在一定程度上可檢測甲醛含量，但其容易受到其他的氣體干擾，而造成檢測精度不高。目前的甲醛傳感器檢測甲醛時發(fā)生如下的電化學(xué)反應(yīng):
[0003]陽極(工作電極):HCH0+H20^C02+4H++4e_
[0004]陰極(對電極):02+4H++4e^2H20
[0005]整個反應(yīng)方程式為:HCHO+O2—CO2+H2O
[0006]但是，此電化學(xué)甲醛傳感器對一氧化碳也存在著相似的電化學(xué)反應(yīng)。與一氧化碳的電化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0007]陽極(工作電極):C0+H20—C02+2H++2e—
[0008]陰極(對電極):0.502+2H+2e—4H2O
[0009]整個反應(yīng)方程式為:2C0+02—2C02
[0010]所以，目前的電化學(xué)甲醛傳感器容易受到CO氣體的干擾。而空氣中一氧化碳(CO)又是普遍存在的，如香煙燃燒產(chǎn)生CO、燃?xì)馊紵a(chǎn)生CO，這些都會造成普通的家庭用甲醛檢測儀產(chǎn)生“誤報警”的情況。
【實用新型內(nèi)容】
[0011]本實用新型的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測準(zhǔn)確的具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器。
[0012]為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器，包括外殼、第一催化層、電解質(zhì)膜、第二催化層和儲液膜，所述外殼設(shè)有內(nèi)腔，所述儲液膜、第二催化層、電解質(zhì)膜和第一催化層于內(nèi)腔自下而上依次緊密排列，所述第一催化層與外殼的上內(nèi)壁之間具有擴(kuò)散區(qū)；所述外殼內(nèi)設(shè)有隔板，此隔板的上端與外殼的上內(nèi)壁固定連接，所述隔板的下端依次穿過第一催化層和電解質(zhì)膜后與第二催化層連接;所述隔板將擴(kuò)散區(qū)分隔形成第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)；所述第一擴(kuò)散區(qū)內(nèi)設(shè)有過濾膜，所述外殼的頂板設(shè)有分別與第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)相通的第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口。
[0013]優(yōu)選的，所述過濾膜的體積與第一擴(kuò)散區(qū)的容積相等。
[0014]優(yōu)選的，所述第二擴(kuò)散區(qū)內(nèi)設(shè)有透氣膜。
[0015]優(yōu)選的，所述透氣膜的體積與第二擴(kuò)散區(qū)的容積相等。
[0016]優(yōu)選的，所述第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口均呈圓形。
[0017]優(yōu)選的，所述第一進(jìn)氣口的直徑為0.1mm?2mm;所述第二進(jìn)氣口的直徑為OImm?2mm ο
[0018]本具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器的工作原理如下所述:
[0019]本具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器中的外殼內(nèi)設(shè)置隔板，此隔板將擴(kuò)散區(qū)分隔形成第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)，且將第一催化層和電解質(zhì)膜分隔成兩部分;則氣體分別自第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口進(jìn)入第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)；因第一擴(kuò)散區(qū)內(nèi)充有過濾膜，則進(jìn)入第一擴(kuò)散區(qū)的氣體中的甲醛將被過濾膜吸收，則此氣體經(jīng)過第一擴(kuò)散區(qū)后進(jìn)入相應(yīng)的第一催化層和電解質(zhì)膜，從而測得含有一氧化碳而不含有甲醛的氣體的電壓VI;而自第二進(jìn)氣口進(jìn)入第二擴(kuò)散區(qū)的氣體，在受透氣膜的均勻傳導(dǎo)下進(jìn)入相應(yīng)的第一催化層和電解質(zhì)膜，從而測得同時含有一氧化碳和甲醛的氣體的電壓V2;則再通過兩個電壓的差值(S卩Vl和V2之間的差值)得到甲醛的反應(yīng)電壓V，根據(jù)V可得到甲醛的濃度。
[0020]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0021]本具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器通過隔板將化學(xué)反應(yīng)的區(qū)域分成兩部分，通過設(shè)置兩個進(jìn)氣口，且其中一個進(jìn)氣口進(jìn)入的氣體被過濾掉甲醛，以電壓差值得出甲醛的濃度，這檢測結(jié)果不會受到CO化碳的影響，對于特定氣體具有較好的選擇性，提高了檢測精確度。
【附圖說明】
[0022]圖1是傳統(tǒng)的電化學(xué)甲醛傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本實用新型具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0025]如圖2所示，本具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器，包括外殼1、第一催化層5、電解質(zhì)膜
3、第二催化層6和儲液膜4，所述外殼I設(shè)有內(nèi)腔，所述儲液膜4、第二催化層5、電解質(zhì)膜3和第一催化層6于內(nèi)腔自下而上依次緊密排列，所述第一催化層5與外殼I的上內(nèi)壁之間具有擴(kuò)散區(qū)；所述外殼I內(nèi)設(shè)有隔板7，此隔板7的上端與外殼I的上內(nèi)壁固定連接，所述隔板7的下端依次穿過第一催化層5和電解質(zhì)膜3后與第二催化層6連接;所述隔板7將擴(kuò)散區(qū)分隔形成第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)；所述第一擴(kuò)散區(qū)內(nèi)設(shè)有過濾膜8，所述外殼I的頂板設(shè)有分別與第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)相通的第一進(jìn)氣口9和第二進(jìn)氣口 10。具體的，過濾膜8采用PE、PC、PVC、PVDF和PTFE等中的任意一種制成，過濾膜8中具有微小孔，在微小孔內(nèi)設(shè)置特定的吸附材料，如活性炭、沸石和分子篩。故過濾膜8可對吸收特定的氣體，以使通過第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)后的氣體具有電壓差，從而再通過電壓差得到檢測氣體的濃度，這提高了檢測的準(zhǔn)確性。
[0026]所述過濾膜8的體積與第一擴(kuò)散區(qū)的容積相等。此結(jié)構(gòu)簡單，且可保證對特定氣體進(jìn)行充分吸收，進(jìn)一步提高了檢測的準(zhǔn)確性。
[0027]所述第二擴(kuò)散區(qū)內(nèi)設(shè)有透氣膜U。所述透氣膜11的體積與第二擴(kuò)散區(qū)的容積相等。此結(jié)構(gòu)簡單，方便安裝。同時透氣膜可對自第二進(jìn)氣口進(jìn)入的氣體進(jìn)行疏導(dǎo)，以使這些氣體均勻地進(jìn)入相應(yīng)的第一催化層和第電解質(zhì)膜。
[0028]所述第一進(jìn)氣口 9和第二進(jìn)氣口 10均呈圓形。所述第一進(jìn)氣口 9的直徑為Imm;所述第二進(jìn)氣口 10的直徑為1mm。這結(jié)構(gòu)簡單，方便制造。
[0029]上述【具體實施方式】為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不能對本實用新型進(jìn)行限定，其他的任何未背離本實用新型的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器，包括外殼、第一催化層、電解質(zhì)膜、第二催化層和儲液膜，所述外殼設(shè)有內(nèi)腔，所述儲液膜、第二催化層、電解質(zhì)膜和第一催化層于內(nèi)腔自下而上依次緊密排列，所述第一催化層與外殼的上內(nèi)壁之間具有擴(kuò)散區(qū)；其特征在于:所述外殼內(nèi)設(shè)有隔板，此隔板的上端與外殼的上內(nèi)壁固定連接，所述隔板的下端依次穿過第一催化層和電解質(zhì)膜后與第二催化層連接;所述隔板將擴(kuò)散區(qū)分隔形成第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)；所述第一擴(kuò)散區(qū)內(nèi)設(shè)有過濾膜，所述外殼的頂板設(shè)有分別與第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)相通的第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器，其特征在于:所述過濾膜的體積與第一擴(kuò)散區(qū)的容積相等。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器，其特征在于:所述第二擴(kuò)散區(qū)內(nèi)設(shè)有透氣膜。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器，其特征在于:所述透氣膜的體積與第二擴(kuò)散區(qū)的容積相等。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器，其特征在于:所述第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口均呈圓形。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具抗干擾的電化學(xué)甲醛傳感器，其特征在于:所述第一進(jìn)氣口的直徑為0.1mm?2mm;所述第二進(jìn)氣口的直徑為OImm?2mm。
【文檔編號】G01N27/26GK205506746SQ201620241560
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】袁定勝, 楊新勝
【申請人】廣東南海普銳斯科技有限公司