一种基于压电传感的化学实验抽气装置的制造方法

文档序号:10925913阅读:551来源:国知局
一种基于压电传感的化学实验抽气装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于压电传感的化学实验抽气装置,包括直角型抽气管和抽气罩,直角型抽气管与抽气机连接,且直角型抽气管设置在实验台的上方,抽气罩设置在直角型抽气管上,抽气罩的内部设有压电气体传感器,压电气体传感器和抽气机均与控制器件连接,抽气机通过导气管与气体净化装置连接,气体净化装置的左部设有活性炭吸附网,右部设有有害气体过滤网。在进行化学实验时,压电气体传感器检测到产生的微浓度的与空气异样的气体,此时控制器控制抽气机会自动开启进行抽气作业,并且把气体输送至气体净化装置,有害气体先后经过活性炭吸附网和有害气体过滤网的依次处理后,可以除去大部分的有害物质,通过排放管安全地排出实验室,对化学教学和科学研究的实验环境能起到方便、有效的保护作用。
【专利说明】
一种基于压电传感的化学实验抽气装置
技术领域
[0001]本实用新型属于化学教学与科研用具开发技术领域,具体涉及一种基于压电传感的化学实验抽气装置,主要用于化学实验教学和科学研究实验。
【背景技术】
[0002]在化学教学和相关科学研究中,因各种原因需要反复的做大量的化学实验。同时化学实验会排放一些有毒气体,可能会污染室内空气或影响老师和同学们的身体健康。目前,由于各种原因大多数学校实验室内的气体转换设备配备不全,在化学实验过程中只有打开窗户将污染气体排放室外,排放效果非常的不理想;而且没有对有害气体进行处理,很难保证空气的质量。因此,开发新型的化学教学实验及科学研究实验的抽气装置意义重大。
[0003]常规气体传感器是由金属氧化物气敏半导体及加热器件组成,其原理是根据气体的氧化还原性在气敏半导体表面得失电子的性质,来实现气体含量的检测。这类气体传感器需要加热控温装置,结构复杂,体积较大,功耗较高,不便用现行的微电子工艺制作;而且由于这类气体传感器集成度较低,对氧化还原性较弱的大部分有害气体很难检测,灵敏度也较低。因此,研制易于集成和能批量生产、体积小、无需加热、功耗低、可检测多种有害气体的新型气体传感器具有现实意义。如能将此类新型气体传感器用于化学实验教学和科学研究实验抽气装置,对实验环境能起到有效的保护作用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种基于压电传感的化学实验抽气装置,以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种基于压电传感的化学实验抽气装置,包括直角型抽气管和抽气罩,所述直角型抽气管与抽气机连接,且直角型抽气管设置在实验台的上方,所述直角型抽气管固定在墙壁上,所述抽气罩设置在直角型抽气管上,所述抽气罩的内部设有压电气体传感器,所述压电气体传感器和抽气机均与控制器连接,所述抽气机通过导气管与气体净化装置连接,所述气体净化装置的左部设有活性炭吸附网,右部设有有害气体过滤网,所述气体净化装置的右部与排放管连接,所述排放管的排放口设于实验室的外部。
[0006]优选的,所述抽气罩设置不少于2个,且抽气罩呈间隔等距设置。
[0007]优选的,所述压电气体传感器中的择优取向性钛酸钡薄膜上下表层具有压电聚合物薄膜PVDF/PDMS,压电聚合物薄膜外表面具有柔性聚合物薄膜聚酰亚胺,电极位于压电聚合物薄膜与柔性聚合物薄膜之间。
[0008]优选的,所述压电气体传感器中,择优取向性钛酸钡薄膜厚度为0.2?20μπι,压电聚合物薄膜PVDF/PDMS的厚度为I?ΙΟμπι,柔性聚合物薄膜聚酰亚胺的厚度为0.5?5μπι。
[0009]优选的,所述活性炭吸附网设置不少于2层,且活性炭吸附网的网孔上附着有孔径大小不一的多孔活性炭。
[0010]优选的,所述有害过滤网设置为4?5层,且呈层层嵌套结构设置。
[0011]本实用新型的技术效果和优点:该用于化学教学实验及科学研究实验的抽气装置,在进行化学实验时,压电气体传感器检测到产生的微浓度的与空气异样的气体,此时控制器控制抽气机开启进行抽气作业,并且把气体输送至气体净化装置,有害气体在依次经过活性炭吸附网和有害气体过滤网的处理下,可以除去大部分的有害物质,接着通过排放管排出实验室。压电气体传感器体积小,易于集成和批量生产,工作时无需加热,功耗低,灵敏度高,无需专业人员操作,且可检测多种有害气体,为该种化学教学实验及科学研究实验抽气装置正常工作提供可靠的保证。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图。
[0013]图2为本实用新型中压电气体传感器示意图。
[0014]图3为本实用新型中压电气体传感器剖面示意图。
[0015]图中:I实验台、2直角型抽气管、3抽气机、4抽气罩、5压电气体传感器、6控制器、7气体净化装置、8排放管、9活性炭吸附网、10有害气体过滤网、11择优取向性钛酸钡薄膜、12压电聚合物薄膜、13柔性聚合物薄膜、14电极。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0017]本实用新型提供了如图1所示的一种基于压电传感的化学实验抽气装置,包括直角型抽气管2和抽气罩4,所述直角型抽气管2与抽气机3连接,且直角型抽气管2设置在实验台I的上方,所述直角型抽气管2固定在墙壁上,所述抽气罩4设置在直角型抽气管2上,所述抽气罩4设置不少于2个,且抽气罩4呈间隔等距设置,所述抽气罩4的内部设有压电气体传感器5,所述压电气体传感器5和抽气机3均与控制器6连接,所述抽气机3通过导气管与气体净化装置7连接,所述气体净化装置7的左部设有活性炭吸附网9,右部设有有害气体过滤网10,所述活性炭吸附网9设置不少于2层,且活性炭吸附网9的网孔上附着有孔径大小不一的多孔活性炭,所述有害过滤网1设置为4-5层,且呈层层嵌套结构设置,所述气体净化装置7的右部与排放管8连接,所述排放管8的排放口设于实验室的外部,在做化学实验时,压电气体传感器5检测到产生的微浓度的与空气异样的气体,此时控制器6控制抽气机3自动开启进行抽气作业,并且把气体输送至气体净化装置7,有害气体在依次经过活性炭吸附网9和有害气体过滤网10的处理下,可以除去大部分的有害物质,接着通过排放管8排出实验室。
[0018]本实用新型基于压电传感的化学实验抽气装置,其择优取向性钛酸钡薄膜11上下表层具有压电聚合物薄膜12(PVDF/H)MS),压电聚合物薄膜12外表面具有柔性聚合物薄膜13聚酰亚胺,电极14位于压电聚合物薄膜12与柔性聚合物薄膜13之间(如图2、图3所示)。
[0019]本实用新型压电传感器件的外层柔性聚合物薄膜对质量的敏感性很高,当传感器周围气体中的相应物质发生变化时,引起压电钛酸钡薄膜及压电聚合物薄膜的频率变化,通过电极及测频计对频率进行记录,运用终端工作程序对记录结果进行分析,从而达到检测目的。钛酸钡薄膜厚度要适中,以便得到谐振频率较强、灵敏度较高的检测信号。应用本实用新型聚合物压电气体传感器,由于整个传感器采用微电子机械技术加工制作,易于继承和批量生产,体积小,功耗低,灵敏度高,可以方便地对不同气体实现检测。
[0020]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于压电传感的化学实验抽气装置,包括直角型抽气管(2)和抽气罩(4),其特征在于:所述直角型抽气管(2)与抽气机(3)连接,且直角型抽气管(2)设置在实验台(I)的上方,所述直角型抽气管(2)固定在墙壁上,所述抽气罩(4)设置在直角型抽气管(2)上,所述抽气罩(4)的内部设有压电气体传感器(5),所述压电气体传感器(5)和抽气机(3)均与控制器(6)连接,所述抽气机(3)通过导气管与气体净化装置(7)连接,所述气体净化装置(7)的左部设有活性炭吸附网(9),右部设有有害气体过滤网(10),所述气体净化装置(7)的右部与排放管(8)连接,所述排放管(8)的排放口设于实验室的外部。2.根据权利要求1所述的一种基于压电传感的化学实验抽气装置,其特征在于:所述抽气罩(4)设置不少于2个,且抽气罩(4)呈间隔等距设置。3.根据权利要求1所述的一种基于压电传感的化学实验抽气装置,其特征在于:所述活性炭吸附网(9)设置不少于2层,且活性炭吸附网(9)的网孔上附着有孔径大小不一的多孔活性炭。4.根据权利要求1所述的一种基于压电传感的化学实验抽气装置,其特征在于:所述有害气体过滤网(10)设置为4?5层,且呈层层嵌套结构设置。
【文档编号】B01D46/00GK205613247SQ201620347992
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】胡登卫, 李佳, 牛晓梅, 陈强, 韩银凤, 凡明锦, 杨得锁, 王晓玲, 赵卫星
【申请人】宝鸡文理学院
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