一种手持式氢气检漏仪的制作方法

1.本实用新型属于气密性检测技术领域，具体涉及一种手持式氢气检漏仪。


背景技术：

2.随着工业精密化的发展，制造、安装、调试过程中气密性检测工作的需求越来越大。检漏技术不仅需要判定器件是否存在泄漏以及泄漏率的大小，而且还要找到漏孔的位置。氢气检漏方法由于检漏灵敏度高、检测气体成本低、气源丰富以及检测一致性好，成为替代传统水检法、压力检漏法以及氦气检漏法的一种新兴检漏方法。
3.检漏操作通常在器件制造或工作现场操作，器件制造现场通常具备完整的检漏检测平台，检测条件较为成熟稳定，而器件工作现场条件较为简陋，有些器件距离较长或者体积较大，此时使用一般的检漏仪极为不便，受限于移动距离短的问题。
4.现有技术中，公开号为cn209927373u的专利文献公开了一种便携式氢气检漏仪，检测仪的顶部设置有连接头，连接头上螺纹安装有鹅颈管，鹅颈管的顶部设置有过滤装置，过滤装置通过鹅颈管进行弯曲调节所需要检测的方向。但是，现有氢气检漏仪的氢敏响应灵敏度还有待进一步提高，且功能较为单一。


技术实现要素：

5.基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本实用新型的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本实用新型的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种手持式氢气检漏仪。
6.为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种手持式氢气检漏仪，包括手柄和安装于手柄上的转向吸管，还包括安装于手柄之内的单片机和检测模块，检测模块包括氢敏传感器和信号调理电路，手柄内设有连通氢敏传感器的进气口与转向吸管的气流通道；
8.氢敏传感器的氢敏元件包括石英基板和附着于石英基板之上的复合薄膜，复合薄膜包括附着于石英基板之上的pd-pt合金薄膜和附着于pd-pt合金薄膜之上的钙钛矿型质子导体薄膜，pd-pt合金薄膜引出电极与信号调理电路信号连接，信号调理电路与单片机信号连接。
9.作为优选方案，所述pd-pt合金薄膜的厚度为50～200nm。
10.作为优选方案，所述钙钛矿型质子导体薄膜的厚度为5～15nm。
11.作为优选方案，所述钙钛矿型质子导体薄膜的材质为bace
0.7y0.3
o3。
12.作为优选方案，手持式氢气检漏仪，还包括安装于手柄的触摸显示模块，触摸显示模块与单片机信号连接。
13.作为优选方案，手持式氢气检漏仪，还包括安装于手柄的声光报警模块，声光报警模块与单片机信号连接，用于执行声光报警。
14.作为优选方案，所述声光报警模块包括报警灯和扬声器，报警灯、扬声器与单片机
控制连接。
15.作为优选方案，手持式氢气检漏仪，还包括安装于手柄之内的供电模块，供电模块用于对检漏仪进行供电。
16.作为优选方案，所述转向吸管为定型软管，其进气端为锥形结构，其出气端与手柄可拆卸式连接。
17.作为优选方案，所述手柄的手持部具有防滑结构。
18.本实用新型与现有技术相比，有益效果是：
19.本实用新型的手持式氢气检漏仪，采用手柄设计实现检漏仪的小型化和轻便化，待测气体中的氢气由可任意转向的转向吸管向氢敏传感器扩散，氢敏传感器的两层薄膜氢敏特性叠加，促进表面氢气快速扩散渗透引起信号响应以测量泄漏气体浓度的大小，实现了泄漏检测快速便捷移动的需求；另外，采用单片机集成控制降低功耗，以供电模块(例如：可充电锂电池)提供电源，达到移动、结构小巧的手持式设备需求；采用报警灯和声音双提示，加强现场检测报警效果。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例1的手持式氢气检漏仪的结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例1的手持式氢气检漏仪的元器件的连接示意图。
具体实施方式
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
23.实施例1：
24.如图1和2所示，本实施例的手持式氢气检漏仪，包括转向吸管1、触摸显示模块2、手柄3、检测模块4、声光报警模块、供电模块7和单片机，声光报警模块包括报警灯5和扬声器6。其中，手柄3分为左、右两部分，左部为长方体结构，左部的上表面内嵌触摸显示模块2，右部为长条的圆柱体结构构成手持部位，其外壳有防滑结构(例如常见的防护圈设计等)，便于手握操作，且手柄包括底壳和上盖。
25.手柄3的内部为空腔结构，便于安装各电子元器件及其他零部件。其中，转向吸管1通过螺纹接口连接至手柄3的左端，检测模块4、报警灯5、扬声器6和供电模块7安装在手柄3的内部。
26.检测模块4用于感应漏气孔是否存在以及漏气孔的大小，其通过设置在手柄内部的气流管路与转向吸管的出气口相连，检测时，待测气体通过转向吸管进入检测模块。具体地，检测模块4包括氢敏传感器和信号调理电路，氢敏传感器的进气口通过气流管路与转向吸管的出气口连通，以便待测气体通过转向吸管自然扩散至氢敏传感器，氢敏传感器通过导线向信号调理电路输出信号，信号经采集后采用惠斯通电桥法进行调理，滤波、放大、模数转化输出至单片机，单片机控制触摸显示模块进行显示。其中，单片机选用低功耗、高集成的单片机aducm4050。
27.本实施例的氢敏传感器的氢敏元件包括石英基板和附着于石英基板之上的复合薄膜，复合薄膜包括附着于石英基板之上的pd-pt合金薄膜和附着于pd-pt合金薄膜之上的钙钛矿型质子导体薄膜，pd-pt合金薄膜引出电极与信号调理电路信号连接，信号调理电路与单片机信号连接。其中，钙钛矿型质子导体形成致密陶瓷膜对氢具有强扩散渗透性，提高了氢敏响应灵敏度；pd-pt合金不仅具有较高的氢吸附率同时降低了成本；氢敏元件表面吸附氢气时，由于薄膜两侧氢气浓度有差异，氢气通过bace
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o3薄膜扩散渗透至pd-pt合金薄膜，合金薄膜与氢反应导致薄膜电子迁移，薄膜电流与氢气浓度成线性关系。
28.本实施例的石英基板为直径为10mm的圆形结构，pd-pt合金薄膜的厚度为100nm，钙钛矿型质子导体薄膜的厚度为10nm，钙钛矿型质子导体薄膜的材料为bace
0.7y0.3
o3。
29.本实施例的报警灯5和扬声器6与单片机信号连接，在感应到漏气孔之后，发出灯光和声音报警，报警灯5位于触摸显示模块2的左侧，扬声器6位于手柄3的底部外壳上。
30.本实施例的触摸显示模块2为3.5寸触控显示屏，与单片机信号连接，实现人机交互向单片机发送检测命令并接收单片机的输出结果传输显示测量结果。
31.本实施例的供电模块7以可充电的锂电池为电源动力，为检漏仪提供电源，并通过低功耗电压转换芯片为检测模块、报警灯、扬声器以及触摸显示模块供电，供电模块7内嵌安装在手柄右部的圆柱体内。
32.本实施例的转向吸管1为定型软管，长度为20cm，材质为外pu内铝空心管，可任意角度弯曲，便于伸入工件角落；其进气端为锥形结构，其出气端与手柄可拆卸式连接，例如螺纹连接、卡接等现有常见的可拆卸式连接方式。
33.本实施例的手持式氢气检漏仪以低功耗、高集成的单片机aducm4050为主控制器，与检测模块的信号调理电路、声光报警模块以及供电模块相连，供电模块为单片机提供电源，并通过电压调整为声光报警模块和触摸显示模块提供电源，信号调理电路输出的信号传送至单片机进行模数转换及运算处理控制，单片机向声光报警模块发出控制信号。
34.本实施例的手持式氢气检漏仪的检测流程如下：
35.操作人员通过触控显示屏输入泄漏率阈值和开始检测的命令，单片机接收命令后开始接收信号调理电路输出的信号，当待测气体通过转向吸管扩散进入检测模块，与氢敏传感器发生响应，信号调理电路输出响应信号至单片机，当单片机判断检测结果超出泄漏率阈值，单片机控制声光报警模块发出报警提示，待报警提示停止，可以继续进入检测流程。
36.实施例2：
37.本实施例的手持式氢气检漏仪与实施例1的不同之处在于：
38.可省略声光报警模块、触控显示屏中的一种或多种，或者，声光报警模块替换为单一的声报警模块(扬声器)或单一的光报警模块(报警灯)，满足不同应用场合的需求；
39.其他结构可以参考实施例1。
40.实施例3：
41.本实施例的手持式氢气检漏仪与实施例1的不同之处在于：
42.氢敏元件的pd-pt合金薄膜的厚度还可以在50～200nm之间根据实际应用需求进行选择，钙钛矿型质子导体薄膜的厚度还可以在5～15nm之间根据实际应用需求进行选择；
43.其他结构可以参考实施例1。
44.另外，钙钛矿型质子导体薄膜的材料除了bace
0.7y0.3
o3，还可以采用现有常用的其他钙钛矿型质子导体材料，在此不赘述。
45.以上所述仅是对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。