一种基于SPR的室内环境自动监测与调控系统

文档序号:31357921发布日期:2022-08-31 14:00阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于spr的室内环境自动监测与调控系统,它由宽谱光源1,1:n分光器2,光纤spr传感器3,高分辨光谱分析仪4,计算机处理系统5共同组成。光纤spr传感器3由光纤抛去包层区域的301、302两段组成,其中301区域镀金属膜和增敏膜以及pdms聚合物用于检测室内环境的温度,302区域镀金属膜和增敏膜以及pva聚合物薄膜用于检测室内湿度。宽谱光源1输入到1:n分光器2,通过单路传输至各户居民家中,入射光在光纤spr传感器3的两个区域形成倏逝场并进入金属膜,与金属膜中的自由电子相互作用,激发表面等离子体波并进入增敏膜层中,当外部环境与两个传感区相互作用,根据等离子体共振机理,吸收特定波长的能量,射出的光谱被高分辨光谱分析仪4接收,经计算机分析系统5对共振波长进行判断处理,数据结果分析后,结合大数据处理技术与家用设备互联从而对室内环境进行调控。2.根据权利要求1所述的一种基于spr的室内环境自动监测与调控系统,其特征是,所用光纤可以是圆形抛磨光纤或侧抛d型光纤还可以是双边侧抛d型光纤,包层剩余厚度为0-2um。3.根据权利要求1所述的一种基于spr的室内环境自动监测与调控系统,其特征是,所用光纤可以是纤芯与包层相对折射率范围为0.005-0.01,数值孔径为0.12-0.2的单模光纤或者纤芯与包层相对折射率范围为0.5-0.8,数值孔径为0.08-0.35的微结构光纤。4.根据权利要求1所述的一种基于spr的室内环境自动监测与调控系统,其特征是,本套系统既可以构建串联结构也可以构建并联结构。5.据权利要求1所述的一种基于spr的室内环境自动监测与调控系统,其特征是,传感区所镀金属膜可以是金膜或银膜或金加银膜还可以是金属混合膜,金属膜厚范围20-50nm。6.根据权利要求1所述的一种基于spr的室内环境自动监测与调控系统,其特征是,传感区所镀增敏膜为二维材料mos2或石墨烯,其中mos2可镀层数为1-3层,厚度为0.65-1.95nm,石墨烯可镀层数为1-3层,厚度为0.34-1.02nm。7.据权利要求1所述的一种基于spr的室内环境自动监测与调控系统,其特征是,传感器共振波长处的透射率范围为0-0.5,损耗范围为500db/cm-900db/cm。8.据权利要求1所述的一种基于spr的室内环境自动监测与调控系统,其特征是,本系统可同时检测温度0℃-40℃,灵敏度为5-7nm/℃,湿度30%rh-70%rh,灵敏度为5-8nm/%rh。

技术总结
本发明提供的是一种基于SPR的室内环境自动监测与调控系统,其特征是:它由宽谱光源1,1:N分光器2,光纤SPR传感器3,高分辨光谱分析仪4,计算机处理系统5共同组成。宽带光源在光纤SPR传感器3金属膜附近产生SPR现象,并通过级联实现了室内环境的多变量自动监测与调控。本发明制备简易,成本低,为未来智慧城市提高了一种简便方案,可广泛应用于传感监测等方向。向。向。


技术研发人员:成煜 熊民 田爽 赵婉淇 苑立波 陈明
受保护的技术使用者:桂林电子科技大学
技术研发日:2022.05.16
技术公布日:2022/8/30
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