一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器及补偿方法与流程

本发明涉及一种气体传感器，特别涉及一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器及补偿方法，属于电化学气体传感器。

背景技术：

1、电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的探测器。电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极(或工作电极)和反电极组成，并由一个薄电解层隔开。

2、电化学气体传感器在使用过程中，检测目标气体浓度时容易受到其它气体的影响，这种影响被称作交叉干扰，交叉干扰会导致气体传感器内的电极发生反应，使得目标气体的读数不准确，因此对于电化学气体传感器而言，交叉干扰气体的种类越少，交叉干扰灵敏度越低，气体传感器越精确，为此，提出一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器及补偿方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器及补偿方法，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器，包括第一主体组件，所述第一主体组件包括第一壳体、防护膜、毛细孔、外螺纹、过滤板、隔离环、毛细管扩散栅和化学过滤器：

3、所述防护膜固定连接于所述第一壳体的上表面，所述毛细孔开设于所述第一壳体的上表面，所述外螺纹设置于所述第一壳体的外侧壁，所述过滤板固定连接于第一壳体的内侧壁顶部，所述隔离环固定连接于所述过滤板的下表面，所述毛细管扩散栅固定连接于所述隔离环的下表面，所述化学过滤器可拆卸固定连接于所述毛细管扩散栅的下表面，防护膜能够起到防水防尘的作用，毛细管扩散栅用于控制气体数量；

4、所述第一主体组件的底部螺纹连接有第二主体组件，所述第二主体组件包括第二壳体、第一工作电极、密封圈和第二工作电极；

5、所述第一工作电极固定连接于所述第二壳体的内侧壁顶部，所述密封圈固定连接于所述第一工作电极的内侧壁，所述第二工作电极固定连接于所述密封圈的内侧壁，第一工作电极用于检测干扰气体的浓度，第二工作电极用于检测目标气体与干扰气体的浓度。

6、进一步优选的：所述第二主体组件还包括处理器、引脚、内螺纹、第一隔板、参比电极、第二隔板、对电极、第三隔板和导线；

7、所述内螺纹设置于所述第二壳体的内侧壁，所述第二壳体与所述第一壳体螺纹连接，通过分体式设计，能够方便更换化学过滤器，避免长期使用导致其性能降低。

8、进一步优选的：所述处理器安装于所述第二壳体的下表面。

9、进一步优选的：四个所述引脚对称固定连接于所述第二壳体的下表面。

10、进一步优选的：所述第一隔板固定连接于所述第二工作电极的下表面。

11、进一步优选的：所述参比电极固定连接于所述第一隔板的下表面，所述第二隔板固定连接于所述参比电极的下表面。

12、进一步优选的：所述对电极固定连接于所述第二隔板的下表面，所述第三隔板固定连接于所述对电极的下表面，所述第三隔板固定连接于所述第二壳体的内侧壁。

13、进一步优选的：四个所述导线的一端固定连接于所述第一工作电极、第二工作电极、参比电极和对电极上，所述第一工作电极、第二工作电极、参比电极和对电极通过所述导线与所述引脚电性连接。

14、另外，本发明还提供了一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器的补偿方法，包括以下步骤：

15、s1、待测气体由毛细孔进入传感器内部，通过过滤板吸附去除部分干扰气体；

16、s2、剩余气体通过毛细管扩散栅控制数量后，通过化学过滤器与剩余干扰气体反应，进一步去除干扰气体；

17、s3、通过第二工作电极检测目标气体与干扰气体的浓度，通过第一工作电极检测干扰气体的浓度，并通过浓度数据对比得到目标气体准确浓度。

18、进一步优选的：在所述s3中，若干扰气体能够在第一工作电极上完全反应，通过浓度相减得到补偿后的数据，若不能完全反应，按照一定系数计算后相减得到补偿数据，所述第一工作电极和第二工作电极根据目标气体与干扰气体的化学性质选择不同材料。

19、本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：

20、一、本发明通过过滤板和化学过滤器去除待测气体中的干扰气体，减少干扰气体对检测结果的影响，提高检测精度，通过分体式设计，能够方便更换化学过滤器，避免长期使用导致其性能降低。

21、二、本发明通过第一工作电极和第二工作电极分别检测干扰气体的浓度以及目标气体与干扰气体的浓度，并通过数据对比进行干扰补偿，保证电化学气体传感器的读数准确性。

22、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

技术特征：

1.一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器，包括第一主体组件(10)，其特征在于：所述第一主体组件(10)包括第一壳体(11)、防护膜(12)、毛细孔(13)、外螺纹(14)、过滤板(15)、隔离环(16)、毛细管扩散栅(17)和化学过滤器(18)：

2.根据权利要求1所述的一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器，其特征在于：所述第二主体组件(20)还包括处理器(22)、引脚(23)、内螺纹(24)、第一隔板(28)、参比电极(29)、第二隔板(210)、对电极(211)、第三隔板(212)和导线(213)；

3.根据权利要求2所述的一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器，其特征在于：所述处理器(22)安装于所述第二壳体(21)的下表面。

4.根据权利要求3所述的一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器，其特征在于：四个所述引脚(23)对称固定连接于所述第二壳体(21)的下表面。

5.根据权利要求4所述的一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器，其特征在于：所述第一隔板(28)固定连接于所述第二工作电极(27)的下表面。

6.根据权利要求5所述的一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器，其特征在于：所述参比电极(29)固定连接于所述第一隔板(28)的下表面，所述第二隔板(210)固定连接于所述参比电极(29)的下表面。

7.根据权利要求6所述的一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器，其特征在于：所述对电极(211)固定连接于所述第二隔板(210)的下表面，所述第三隔板(212)固定连接于所述对电极(211)的下表面，所述第三隔板(212)固定连接于所述第二壳体(21)的内侧壁。

8.根据权利要求7所述的一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器，其特征在于：四个所述导线(213)的一端固定连接于所述第一工作电极(25)、第二工作电极(27)、参比电极(29)和对电极(211)上，所述第一工作电极(25)、第二工作电极(27)、参比电极(29)和对电极(211)通过所述导线(213)与所述引脚(23)电性连接。

9.根据权利要求1－8任意一项所述的一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器的补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器的补偿方法，其特征在于：在所述s3中，若干扰气体能够在第一工作电极(25)上完全反应，通过浓度相减得到补偿后的数据，若不能完全反应，按照一定系数计算后相减得到补偿数据，所述第一工作电极(25)和第二工作电极(27)根据目标气体与干扰气体的化学性质选择不同材料。

技术总结
本发明提供了一种具有干扰补偿功能的电化学气体传感器及补偿方法，包括第一主体组件，所述第一主体组件包括第一壳体、防护膜、毛细孔、外螺纹、过滤板、隔离环、毛细管扩散栅和化学过滤器；所述第一主体组件的底部螺纹连接有第二主体组件，所述第二主体组件包括第二壳体、第一工作电极、密封圈和第二工作电极。本发明通过过滤板和化学过滤器去除待测气体中的干扰气体，减少干扰气体对检测结果的影响，提高检测精度，通过分体式设计，能够方便更换化学过滤器，避免长期使用导致其性能降低，通过第一工作电极和第二工作电极分别检测干扰气体的浓度以及目标气体与干扰气体的浓度，并通过数据对比进行干扰补偿，保证电化学气体传感器的读数准确性。

技术研发人员：张映君
受保护的技术使用者：深圳市深晨科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15