一种气体传感动态测试装置及气体传感测试方法

1.本技术涉及一种气体传感动态测试装置及气体传感测试方法，属于电子信息类传感器领域。


背景技术：

2.气体传感测试腔体是实验室气体传感样品测试的重要组成部件，其气密性、电磁信号屏蔽性和气体流通性直接关系到气体传感测试数据的精准性、可靠性和严谨性。
3.当前实验室内气体测试腔体多采用两端不锈钢法兰封闭的玻璃/石英管、包含测试电路板的方形塑料腔、电接头引入的圆柱形聚四氟乙烯腔等。然而玻璃腔和塑料材质的腔体存在电磁信号干扰问题，严重影响测试电路的基线和测试数据的精准度，进而会对通过计算测算后电流或者电阻数据处理后的得到的气体的灵敏度、选择性等性能造成不良影响。电接头引入的不锈钢腔体可以有效的解决电信号屏蔽问题，然而当前多数腔体存在测试体积较大的问题，当检测气体充满腔体和扩散至传感元件表面需要一定的时间，使材料的相应速度偏离真实，间接影响材料本征的测试精准度。


技术实现要素：

4.本方案通过设计一个可简单拆卸的微型不锈钢测试腔体，在改良当前气体传感测试腔体的电学屏蔽性能的同时，可以实现待测气体瞬间进入腔体，从而保证测试数据的精准性和有效性。
5.本技术的一个方面，提供一种气体传感动态测试装置，所述气体传感动态测试装置包括腔体和测试模块；
6.所述腔体为不锈钢腔体；分为上腔体和下腔体，所述上腔体下端面为下腔体的上端面；
7.所述上腔体具有密封连接的盖体；
8.所述上腔体的腔侧壁设有进气口、出气口；
9.所述上腔体的下端面设有通孔；
10.所述上腔体内设有待测传感元件；
11.所述测试模块固定于下腔体，与所述待测传感元件通过导线电连通；
12.所述导线通过所述通孔。
13.在保证气体纯度不受影响的同时，有效解决电磁信号屏蔽问题；
14.可选地，所述安装电极的通孔包括n个通孔，其中n为偶数，能满足多个样品同时测量。
15.可选地，所述n＝4，分别与2个待测传感元件连接。
16.可选地，所述上腔体为方形腔体，最大化改良气体和样品接触。
17.可选地，所述方形腔体的体积为16～50cm3。
18.可选地，所述方形腔体的体积为16～25cm3。
19.可选地，所述盖体为可拆卸盖体；可更换带石英观察窗的样品腔盖进行光辅助的气体传感测试；盖体部分使用带四个螺钉的不锈钢板，可通过旋紧和旋松密闭腔体；腔体带有密封圈，拧紧螺栓后实现腔体的封闭，从而实现腔体的气密性。
20.可选地，所述测试模块为带法兰的电极；从腔体下部接入bnc电极，可以降低测试腔体的高度，方便样品载入，现有技术中常规是从侧面引入电极，会造成腔体体积变大或者高度变高引起放样品操作困难等。
21.作为一种具体实施方式，本技术所述的气体传感动态测试装置，为方形全不锈钢腔体，附有上部盖板部分和下部电信号屏蔽盒部分。上盖部分使用带四个螺钉的不锈钢板，可通过旋紧和旋松密闭腔体。腔体带有密封圈，拧紧螺栓后实现腔体的封闭，从而实现腔体的气密性。腔体下部分是电学讯号传输部分，通过使用带法兰的bnc接头，使用螺纹bnc的电极均匀固定在下层钢板上。bnc外层法兰可以和不锈钢壁直接接触，在实现电信号传递的同时，有效的解决电信号屏蔽问题。
22.作为另一种具体实施方法，本技术所述的气体传感动态测试装置，体积为16cm3的方形腔体，可最大化实现气体和样品接触，又能满足两个样品同时测量。上盖部分使用带四个螺钉的不锈钢板，在距离中心为25mm的地方有2mm凹槽。可以直接盖在带有密封圈的下部腔体上，可通过拧紧螺栓实现腔体的封闭，从而实现腔体的气密性。腔体下部分是电学讯号传输部分，既要保证气密性，又要实现电信号有效屏蔽，还要实现装载样品的便捷性。通过使用带法兰的bnc接头，使用螺纹bnc的电极均匀固定在下层钢板上。bnc外层法兰可以和不锈钢壁直接接触，在实现电信号传递的同时，有效的解决电信号屏蔽问题。
23.本技术的再一个方面，提供一种气体传感测试的方法，所述方法包括以下步骤：
24.将待测传感元件置于气体传感动态测试装置中，通入待测气体后，通过测试模块，输入电信号和输出电信号，完成测试；
25.其中，所述气体传感动态测试装置选自上述的气体传感动态测试装置。
26.可选地，所述待测传感元件置于气体传感动态测试装置的封闭腔体中，与所述测试电极连接。
27.可选地，所述待测气体的流速为20～800sccm。
28.本技术能产生的有益效果包括：
29.一种可简单拆卸的微型不锈钢测试腔体装置，采用方形全不锈钢腔体，可最大化实现气体和样品快速接触，能满足多个样品同时测量，在改良当前气体传感测试腔体的电学屏蔽性能的同时，可实现待测气体瞬间进入腔体，从而保证测试数据的精准性和有效性。
附图说明
30.图1是气体传感动态测试装置结构示意图；
31.图2是气体传感动态测试装置结构示意内部图。
32.图中，1、不锈钢盖板，2、螺纹孔，3、不锈钢上腔体，4、进气孔，5、螺纹孔，6、bnc槽，7、螺纹孔，8、不锈钢板，9、不锈钢板，10、螺纹孔，11、b螺纹孔，12、密封槽，13、不锈钢内部腔，14、内部出气孔，15、电极孔。
具体实施方式
33.下面结合实施例详述本技术，但本技术并不局限于这些实施例。
34.实施例1
35.本实施例提供一种气体传感动态测试装置，包括不锈钢上腔体3和不锈钢下腔体，不锈钢下腔体由不锈钢板8和不锈钢板9与不锈钢上腔体3的下端面组成；不锈钢上腔体3上设有不锈钢盖板1，不锈钢盖板1与不锈钢上腔体3通过密封圈密封连接；
36.不锈钢上腔体3的侧壁上设有进口孔4和出气孔14；下端面设有4个均匀分布的通孔15；
37.测试模块通过bnc槽6固定在下腔体上，镀银铜线穿过通孔15，一端与不锈钢上腔体内的两个待测样品电连接，一端与bnc电极电连接，实现气体测试腔体内和测试仪器的电信号有效传输。
38.实施例2
39.本实施例提供一种具体的气体传感动态测试装置，如图1、图2所示，从上到下依次为使用带导向孔螺丝将不锈钢盖板1通过螺纹孔2，连接到不锈钢腔体3；构筑密闭的不锈钢腔体。在不锈钢腔体3内的密封槽12放置密封圈，以增加密封性。在腔体两侧开进气孔4，通过内部出气孔14进出气体。
40.在不锈钢密封腔体下部，四侧通过螺纹将不锈钢板固定，形成电磁屏蔽盒。两侧通过螺丝将bnc电接头通过电极孔15固定在两侧钢板上。
41.bnc电极头通过金属导线和电极孔15内的电极链接，构筑两端测试通路。
42.在距离中心为25mm的地方有2mm密封槽12。可以直接盖在带有密封圈的下部腔体上，可通过拧紧螺栓实现腔体的封闭，从而实现腔体的气密性。
43.不锈钢腔体体积设计为16cm3的方形腔体13，在保证可同时放置两个样品的情况，保持腔体体积最优。不锈钢腔体中间设有四个均匀分布的电极口15，分别安装电极，可实现两个样品同时接入测试。
44.腔体下部分是电学讯号传输部分，利用不锈钢板8、9构筑屏蔽盒，实现电磁信号有效屏蔽。在两侧不锈钢板上使用螺纹螺丝将bnc接头分别极均匀固定在下层钢板bnc槽6上，通过镀银铜线将bnc电极和不锈钢腔体内的四个测试电极连接，可实现气体测试腔体内和测试仪器的电信号有效传输。
45.最后，在下部的不锈钢板上通过螺丝固定四个支架，用以支撑不锈钢测试腔体。
46.实施例3
47.测试样品前，先将所测样品放入测试腔体中间，通过金线和测试电极连接，然后将不锈钢盖板通过螺纹螺丝固定在测试腔体上，通过旋紧螺丝，使上层不锈钢板和不锈钢腔体形成密闭体系。
48.测试时，从进气孔通入待测气体，使气体保证固定流速进入测试腔体，并从出气孔流出。此时，使用bnc接头通过的同轴线和源表接入，记录输入电信号和输出电信号，完成测试。
49.可实现在200sccm流速的情况下，气体进入并充满整个腔体小于1秒，最大化实现气体和样品接触，有效的提高测试效率。
50.以上所述，仅是本技术的几个实施例，并非对本技术做任何形式的限制，虽然本申
请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。