專利名稱：一種臭氧傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測裝置，尤其是臭氧較高濃度的測量。
背景技術(shù)：
臭氧濃度的檢測隨著社會的發(fā)展，占據(jù)越來越重要的地位，在環(huán)境檢測領(lǐng)域、產(chǎn)品檢測領(lǐng)域、醫(yī)療生命科學(xué)領(lǐng)域都需要進行臭氧濃度的檢測?，F(xiàn)有產(chǎn)品有電化學(xué)傳感器、半導(dǎo)體傳感器和紫外光或單色光特征吸收傳感器，其中電化學(xué)傳感器有響應(yīng)速度慢、使用壽命短等缺點；半導(dǎo)體傳感器應(yīng)用于低濃度檢測領(lǐng)域，紫外光特征吸收傳感器現(xiàn)有產(chǎn)品對光源穩(wěn)定性要求極高，普通的紫外光光源無法達到性能要求，需要特制的光源，造成產(chǎn)品成本大幅提高，只能在有限范圍內(nèi)使用，推廣范圍受到極大影響；在其他單色光光譜段臭氧的特征吸收較弱，其響應(yīng)精度受到影響，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是采用現(xiàn)有的通用紫外 光光源，利用臭氧在紫外光譜的253. Ixm的特征吸收，實現(xiàn)低成本高濃度臭氧的高精度、快速響應(yīng)、連續(xù)測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于實現(xiàn)低成本高濃度臭氧的高精度、快速響應(yīng)、連續(xù)測量的目的，根據(jù)“朗伯-比爾定律”利用單只通用紫外光光源零件12，通過零件27、零件28、零件29構(gòu)成的雙光路濾波模塊對紫外光進行濾波產(chǎn)生253. Ixm的特征光波，通過臭氧吸收池零件22、26，及遠光源端石英玻璃片零件25，到達光電接收器零件24，形成兩條光路；光路濾波模塊上的近光源端石英玻璃片零件27、臭氧吸收池零件22、26、遠光源端石英玻璃片零件25和其兩端的總承體零件21、零件23構(gòu)成兩條氣路，其中一條通入零空氣或在生產(chǎn)過程中密封一段零空氣(經(jīng)過處理不含臭氧的標(biāo)準(zhǔn)氣體)，另一條通入待檢氣體。光電接收器零件24將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，及經(jīng)過程序控制的信號放大整理單元，AD轉(zhuǎn)換單元，到達單片機計算輸出單元，把光信號轉(zhuǎn)換成待測氣體的臭氧濃度數(shù)據(jù)，從液晶顯示或通訊接口輸出。


圖I內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元示意2光路氣路結(jié)構(gòu)3電路方框4氣路氣口示意中零件11紫外燈電源，零件12紫外燈管，零件13光路氣路單元，零件14電路單元，零件21近光源端總承體，零件22、26臭氧吸收池，零件23遠光源端總承體，零件24光電接收器，零件25遠光源端石英玻璃片，零件27近光源端石英玻璃片，零件28濾光片，零件29濾波模塊承體，標(biāo)示22A、22B、26A、26B穩(wěn)流氣孔，單元31光電接受單元，單元32信號放大整理單元，單元33AD轉(zhuǎn)換單元，單元34單片機計算輸出單元，標(biāo)示21A、21B、23A、23B氣口。
具體實施例方式本發(fā)明基于實現(xiàn)低成本高濃度臭氧的高精度、快速響應(yīng)、連續(xù)測量的目的，采用單只通用紫外光光源，它有紫外光燈燈管零件12和驅(qū)動電源零件11組成，零件27兩件、零件28兩件、零件29構(gòu)成的雙光路濾波模塊，對紫外光燈管發(fā)出的多波段紫外光進行濾波產(chǎn)生253. 7nm的特征光波，雙光路濾波模塊安裝在零件21近光源端總承體上，然后裝配上零件22、26臭氧吸收池，零件25遠光源端石英玻璃片、零件24光電接收器安裝在零件23遠光源端總承體，與零件22、26臭氧吸收池的另一端裝配在一起，構(gòu)成嚴密的氣路，紫外燈發(fā)出的紫外光，通過濾波模塊濾波形成的特征光波穿過零件22、26臭氧吸收池、零件25遠光源端石英玻璃片，到達零件24光電接收器，形成整個光路；在其中一條氣路中通入零空氣或封閉一段零空氣，另一條氣路中通入待測氣體，通入零空氣或封閉一段零空氣的氣路中沒有臭氧，不會對紫外特征光波吸收，光強不會降低，作為零參比光強作為“朗伯-比爾定律”中的10，通入待測氣體的氣路中紫外特征光波會因為臭氧的存在被吸收，根據(jù)臭氧濃度的高低造成光強按照“朗伯-比爾定律”規(guī)律降低，作為定律中的測定光強I，這兩束光被各自的光電接收器零件24轉(zhuǎn)換成電流信號而形成電壓信號，經(jīng)過信號處理程序控制的電路單元32信號放大整理單元對電壓信號放大整理，送到單元33AD轉(zhuǎn)換單元信號處理程序控制下進行模數(shù)轉(zhuǎn)換將電壓的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送到單元34單片機計算輸出單元根據(jù)“朗伯-比爾定律”計算出臭氧的濃度數(shù)據(jù)，由液晶顯示器顯示或通訊接口輸出。權(quán)利要求
1.一種臭氧傳感器，包括光路和電路兩個部分，其特征在于在光路部分，為雙光路，一路為零空氣參比光路，一路為臭氧測量光路，有兩只光電接受器，在光路的近光源端依次有零件28濾光片，零件27近光源端石英玻璃片，零件22、26臭氧吸收池，零件25遠光源端石英玻璃片，零件24光電接收器，構(gòu)成光路；零件21近光源端總承體、零件27、零件22、零件26、零件23遠光源端總承體、零件25構(gòu)成氣路；電路部分有單元31光電接受單元，單元32信號放大處理單元，單元33AD轉(zhuǎn)換單元，單元34單片機程序控制、計算、輸出單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種臭氧傳感器，其特征在于在光路的近光源端有零件27兩件、零件28兩件、零件29裝配在一起構(gòu)成雙光路濾波模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種臭氧傳感器，其特征在于零件21和零件23上分別開有21A、21B、23A、23B氣孔，在零件22、26的兩端均勻分布穩(wěn)流氣孔22A、22B、26A、26B，穩(wěn)流孔的形狀可為長條縫隙、圓形、三角、橢圓形、多邊形；零件21和零件23上的氣孔、零件22、26的穩(wěn)流氣孔和該兩零件其中的通道構(gòu)成雙氣路通道，與零件27兩件、零件28兩件、零件29構(gòu)成的雙光路濾波模塊和零件25遠光源端石英玻璃片形成完整的雙氣路通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種臭氧傳感器，其特征在于在零空氣參比光路所在的氣路中封閉一段零空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種臭氧傳感器，其特征在于在零空氣參比光路所在的氣路中通入零空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種臭氧傳感器，其特征在于單片機光源控制程序控制光源的穩(wěn)定時間，確定最佳測量點；單片機信號處理程序控制單元32信號放大處理單元，放大光電轉(zhuǎn)換信號，控制單元33AD轉(zhuǎn)換單元采集信號，計算出臭氧濃度值通過顯示器或通訊接口輸出，顯示臭氧數(shù)值或控制其它設(shè)備運行。
全文摘要
一種臭氧傳感器是基于實現(xiàn)以低成本對高濃度臭氧的高精度、快速響應(yīng)、連續(xù)測量為目的，使用單只通用紫外光光源，進行特征濾波，通過雙氣路雙光路，使其中各一條光路作為零參比，另一條作為測量光路，根據(jù)“朗伯-比爾定律”計算出臭氧濃度，克服光源不穩(wěn)定的缺陷，降低成本。
文檔編號G01N21/27GK102645411SQ20111004229
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者吳亞瓊, 許睿, 賀明志 申請人:賀明志