一种光离子化传感器用电离室装置的制作方法

1.本实用新型涉及环境检测技术领域，具体为环境检测用气体检测装置。


背景技术：

2.光离子化传感器(pid)可以检测挥发性有机化合物或其它有毒有害气体，它不但可以嵌入气相色谱仪直接测定大气中烃类化合物，而且在室内空气质量检测、工业流程检测、毒品与爆炸物检测、消防、反恐、航空航天等领域也有着广泛的应用，同时也已经成为实时检测污染、环境保护等方面的强有力工具。
3.光离子化传感器(pid)是在电离室中通过真空紫外灯对挥发性有机化合物进行光电离而工作的。在实际工作中，光离子化传感器的灵敏度很大程度上受到电离室性能的制约，因此，pid的电离室设计优劣程度往往是系统设计时首要考虑的核心问题。
4.便携式光离子化传感器(pid)是在常温常压下工作的一种检测仪器。其原理是：电离室里面放置两个相互平行的电极，极间相互绝缘并分别连接到电源高压的正负端。通过真空泵把气体抽入电离室或是气体通过扩散的方式进入电离室，在电离室内的检测灯发射紫外光对气体分子进行轰击，使之电离为带正电的离子和带负电的电子，在带电极板的电场作用下，离子和电子分别向两极漂移、撞击，引起电极板的感应电荷量发生变化，从而形成可被检测到微弱的电流。
5.现有常用的光离子化传感器(pid)紫外灯光路方向和电极板垂直，为了保证气体通道顺畅，电机板上需要切除部分，以供气体通过，在一定程度上破坏了电场均匀性，此时通过检测离子电流得到传感器数据，传感器的灵敏度因此受到了制约。其次，电场极板同时参与了离子捕获，电极板施加的高电压容易击穿i/u转换电阻。其三，为了防止气体氧化极板，一般需要将所有电极板镀金，极大的增加了电极板成本和制造工艺复杂度。其四，光离子化传感器(pid)电压信号和浓度的先行关系受温度湿度的影响，其中湿度会对线性有较大影响。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种电离室结构提高光离子化传感器的灵敏度、稳定性，准确性，并且降低生产成本。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种光离子化传感器用电离室装置，包括紫外光源和主体，主体包括：负极板和正极板，所述负极板和正极板之间依次设有第一绝缘片、捕获板和第二绝缘片；壳体，所述壳体内的负极板和正极板设置方向与所述紫外光源照射方向平行，所述壳体上开有进气口，所述进气口方向与所述紫外光源照射方向相交。
8.优选的，所述捕获板设置在更靠近负极板或者正极板的位置。
9.优选的，所述进气口设有防水膜片。
10.优选的，所述捕获板设有数据连接部。
11.优选的，所述外壳上设有温度传感器和湿度传感器。
12.与现有技术相比，本实用新型的优点是：
13.1，紫外灯光路方向与电极板设置方向平行，解决了决正负电极板需要切除部分面积导致电场均匀性差的问题；
14.2，使用绝缘片将正负极板隔离，正负电极板只提供电场，不参与离子和电子的捕获，从而从物理上消除了电源信号干扰。正负极板与被测气体完全隔离，所以不需要进行防氧化处理，也不需要很好地耐腐蚀性，提高性能的同时也能降低成本。
15.3，本实用新型捕获板可以紧贴负极板或正极板绝缘挡片，不会捕获另一侧因为电场作用移动的电子，进一步提升电离室敏感性。
16.4，所述进气口方向与所述紫外光源照射方向相交错开，可以灵活的设计进出气方向，也可同时用于扩散式和动力供气式光离子化传感器设计。
附图说明
17.图1为本实用新型正负极板结构示意图；
18.图2为本实用新型外接动力式光离子化传感器时结构示意图。
19.1-负极板，2-第一绝缘板，3-捕获板，31-数据连接部，4-第二绝缘板，5-正极板，6-紫外光源光路方向，7-进气口方向，8-紫外光源，9-壳体，91-进气口，92-温度传感器，93-湿度传感器。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型的实施例进一步说明：
21.如图1-2所示，光离子化传感器用电离室装置，包括紫外光源8、主体和壳体9，主体包括：负极板1和正极板5，所述负极板和正极板之间依次设有第一绝缘片2、捕获板3和第二绝缘片4。壳体内的负极板和正极板设置方向与所述紫外光源照射方向6平行，即紫外灯光路方向与正负极板设置方向平行，解决了决正负电极板需要切除部分面积导致电场均匀性差的问题。所述壳体上开有进气口91，所述进气口方向7与所述紫外光源照射方向相交。可以灵活的设计进出气方向，也可同时用于扩散式和动力供气式光离子化传感器设计。
22.捕获板设置在更靠近负极板或者正极板的位置。不会捕获另一侧因为电场作用移动的电子，进一步提升电离室敏感性。进气口设有防水膜片，良好的去除液态水和其他杂质的功能。捕获板设有数据连接部，外壳上设有温度传感器92和湿度传感器93，光离子化传感器的电压信号和浓度的关系在较低浓度时呈现较好的线性，而在高浓度时会有较为严重的非线性问题，本实用新型是在高浓时拟合对应的曲线，这对于电离信号的去干扰的要求高，其次由于电离室工作原理限制，电离信号检测会被温度和湿度影响。本实用新型在电离室中布置温度传感器和湿度传感器，在实际测量时做温湿度补偿，可以极大的增加检测准确性。
23.在一个实施例中，正负极板在电离室中对称布置，正负极板厚度0.5mm，间距1.2mm。绝缘挡片材料为ptfe，厚度0.1mm。捕获板参与电荷捕获，也被紫外光直接照射，采用不锈钢镀金，厚度0.1mm。被测气体从右侧进入电离室，本实例为外接动力式光离子化传感器，气体右进左出。如外接扩散式光离子化传感器，左侧出口封死。紫外光从上外下照射，正
负电极被施加250v电压，正负极板之间形成电场。被测气体中的有机物气体会被激发电离，被激发的离子向电场两级移动，离子被捕获板捕获，经i/u转换后得到电压信号，而这个电压信号和气体中有机物浓度成正比，从而实现了待测气体的浓度检测。
24.以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。


技术特征：
1.一种光离子化传感器用电离室装置，包括紫外光源和主体，其特征在于，主体包括：负极板和正极板，所述负极板和正极板之间依次设有第一绝缘片、捕获板和第二绝缘片；壳体，所述壳体内的负极板和正极板设置方向与所述紫外光源照射方向平行，所述壳体上开有进气口，所述进气口方向与所述紫外光源照射方向相交。2.根据权利要求1所述的一种光离子化传感器用电离室装置，其特征在于，所述捕获板设置在更靠近负极板或者正极板的位置。3.根据权利要求1所述的一种光离子化传感器用电离室装置，其特征在于，所述捕获板设置成两块，形成双回路。4.根据权利要求1所述的一种光离子化传感器用电离室装置，其特征在于，所述进气口设有防水膜片。5.根据权利要求1所述的一种光离子化传感器用电离室装置，其特征在于，所述捕获板设有数据连接部。6.根据权利要求1所述的一种光离子化传感器用电离室装置，其特征在于，所述壳体上设有温度传感器和湿度传感器。

技术总结
本实用新型的目的在于提供一种电离室结构提高光离子化传感器的灵敏度、稳定性，准确性。本实用新型公开了一种光离子化传感器用电离室装置，包括紫外光源和主体，主体包括：负极板和正极板，所述负极板和正极板之间依次设有第一绝缘片、捕获板和第二绝缘片；壳体，所述壳体内的负极板和正极板设置方向与所述紫外光源照射方向平行，所述壳体上开有进气口，所述进气口方向与所述紫外光源照射方向相交。本实用新型的优点是：1，紫外灯光路方向与电极板设置方向平行，解决了决正负电极板需要切除部分面积导致电场均匀性差的问题；2，正负电极板只提供电场，不参与离子和电子的捕获，从而从物理上消除了电源信号干扰。理上消除了电源信号干扰。理上消除了电源信号干扰。


技术研发人员：徐进 李万宝 吴钢 蔡奖权 韦俊峥
受保护的技术使用者：杭州昇辉智能科技有限公司
技术研发日：2022.05.11
技术公布日：2022/11/7