一種基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置，包括直角型抽氣管和抽氣罩，直角型抽氣管與抽氣機連接，且直角型抽氣管設(shè)置在實驗臺的上方，抽氣罩設(shè)置在直角型抽氣管上，抽氣罩的內(nèi)部設(shè)有壓電氣體傳感器，壓電氣體傳感器和抽氣機均與控制器件連接，抽氣機通過導(dǎo)氣管與氣體凈化裝置連接，氣體凈化裝置的左部設(shè)有活性炭吸附網(wǎng)，右部設(shè)有有害氣體過濾網(wǎng)。在進行化學實驗時，壓電氣體傳感器檢測到產(chǎn)生的微濃度的與空氣異樣的氣體，此時控制器控制抽氣機會自動開啟進行抽氣作業(yè)，并且把氣體輸送至氣體凈化裝置，有害氣體先后經(jīng)過活性炭吸附網(wǎng)和有害氣體過濾網(wǎng)的依次處理后，可以除去大部分的有害物質(zhì)，通過排放管安全地排出實驗室，對化學教學和科學研究的實驗環(huán)境能起到方便、有效的保護作用。
【專利說明】
一種基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于化學教學與科研用具開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置，主要用于化學實驗教學和科學研究實驗。
【背景技術(shù)】
[0002]在化學教學和相關(guān)科學研究中，因各種原因需要反復(fù)的做大量的化學實驗。同時化學實驗會排放一些有毒氣體，可能會污染室內(nèi)空氣或影響老師和同學們的身體健康。目前，由于各種原因大多數(shù)學校實驗室內(nèi)的氣體轉(zhuǎn)換設(shè)備配備不全，在化學實驗過程中只有打開窗戶將污染氣體排放室外，排放效果非常的不理想;而且沒有對有害氣體進行處理，很難保證空氣的質(zhì)量。因此，開發(fā)新型的化學教學實驗及科學研究實驗的抽氣裝置意義重大。
[0003]常規(guī)氣體傳感器是由金屬氧化物氣敏半導(dǎo)體及加熱器件組成，其原理是根據(jù)氣體的氧化還原性在氣敏半導(dǎo)體表面得失電子的性質(zhì)，來實現(xiàn)氣體含量的檢測。這類氣體傳感器需要加熱控溫裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，功耗較高，不便用現(xiàn)行的微電子工藝制作;而且由于這類氣體傳感器集成度較低，對氧化還原性較弱的大部分有害氣體很難檢測，靈敏度也較低。因此，研制易于集成和能批量生產(chǎn)、體積小、無需加熱、功耗低、可檢測多種有害氣體的新型氣體傳感器具有現(xiàn)實意義。如能將此類新型氣體傳感器用于化學實驗教學和科學研究實驗抽氣裝置，對實驗環(huán)境能起到有效的保護作用。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置，包括直角型抽氣管和抽氣罩，所述直角型抽氣管與抽氣機連接，且直角型抽氣管設(shè)置在實驗臺的上方，所述直角型抽氣管固定在墻壁上，所述抽氣罩設(shè)置在直角型抽氣管上，所述抽氣罩的內(nèi)部設(shè)有壓電氣體傳感器，所述壓電氣體傳感器和抽氣機均與控制器連接，所述抽氣機通過導(dǎo)氣管與氣體凈化裝置連接，所述氣體凈化裝置的左部設(shè)有活性炭吸附網(wǎng)，右部設(shè)有有害氣體過濾網(wǎng)，所述氣體凈化裝置的右部與排放管連接，所述排放管的排放口設(shè)于實驗室的外部。
[0006]優(yōu)選的，所述抽氣罩設(shè)置不少于2個，且抽氣罩呈間隔等距設(shè)置。
[0007]優(yōu)選的，所述壓電氣體傳感器中的擇優(yōu)取向性鈦酸鋇薄膜上下表層具有壓電聚合物薄膜PVDF/PDMS，壓電聚合物薄膜外表面具有柔性聚合物薄膜聚酰亞胺，電極位于壓電聚合物薄膜與柔性聚合物薄膜之間。
[0008]優(yōu)選的，所述壓電氣體傳感器中，擇優(yōu)取向性鈦酸鋇薄膜厚度為0.2?20μπι，壓電聚合物薄膜PVDF/PDMS的厚度為I?ΙΟμπι，柔性聚合物薄膜聚酰亞胺的厚度為0.5?5μπι。
[0009]優(yōu)選的，所述活性炭吸附網(wǎng)設(shè)置不少于2層，且活性炭吸附網(wǎng)的網(wǎng)孔上附著有孔徑大小不一的多孔活性炭。
[0010]優(yōu)選的，所述有害過濾網(wǎng)設(shè)置為4?5層，且呈層層嵌套結(jié)構(gòu)設(shè)置。
[0011]本實用新型的技術(shù)效果和優(yōu)點:該用于化學教學實驗及科學研究實驗的抽氣裝置，在進行化學實驗時，壓電氣體傳感器檢測到產(chǎn)生的微濃度的與空氣異樣的氣體，此時控制器控制抽氣機開啟進行抽氣作業(yè)，并且把氣體輸送至氣體凈化裝置，有害氣體在依次經(jīng)過活性炭吸附網(wǎng)和有害氣體過濾網(wǎng)的處理下，可以除去大部分的有害物質(zhì)，接著通過排放管排出實驗室。壓電氣體傳感器體積小，易于集成和批量生產(chǎn)，工作時無需加熱，功耗低，靈敏度高，無需專業(yè)人員操作，且可檢測多種有害氣體，為該種化學教學實驗及科學研究實驗抽氣裝置正常工作提供可靠的保證。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實用新型中壓電氣體傳感器示意圖。
[0014]圖3為本實用新型中壓電氣體傳感器剖面示意圖。
[0015]圖中:I實驗臺、2直角型抽氣管、3抽氣機、4抽氣罩、5壓電氣體傳感器、6控制器、7氣體凈化裝置、8排放管、9活性炭吸附網(wǎng)、10有害氣體過濾網(wǎng)、11擇優(yōu)取向性鈦酸鋇薄膜、12壓電聚合物薄膜、13柔性聚合物薄膜、14電極。
【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0017]本實用新型提供了如圖1所示的一種基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置，包括直角型抽氣管2和抽氣罩4，所述直角型抽氣管2與抽氣機3連接，且直角型抽氣管2設(shè)置在實驗臺I的上方，所述直角型抽氣管2固定在墻壁上，所述抽氣罩4設(shè)置在直角型抽氣管2上，所述抽氣罩4設(shè)置不少于2個，且抽氣罩4呈間隔等距設(shè)置，所述抽氣罩4的內(nèi)部設(shè)有壓電氣體傳感器5，所述壓電氣體傳感器5和抽氣機3均與控制器6連接，所述抽氣機3通過導(dǎo)氣管與氣體凈化裝置7連接，所述氣體凈化裝置7的左部設(shè)有活性炭吸附網(wǎng)9，右部設(shè)有有害氣體過濾網(wǎng)10，所述活性炭吸附網(wǎng)9設(shè)置不少于2層，且活性炭吸附網(wǎng)9的網(wǎng)孔上附著有孔徑大小不一的多孔活性炭，所述有害過濾網(wǎng)1設(shè)置為4-5層，且呈層層嵌套結(jié)構(gòu)設(shè)置，所述氣體凈化裝置7的右部與排放管8連接，所述排放管8的排放口設(shè)于實驗室的外部，在做化學實驗時，壓電氣體傳感器5檢測到產(chǎn)生的微濃度的與空氣異樣的氣體，此時控制器6控制抽氣機3自動開啟進行抽氣作業(yè)，并且把氣體輸送至氣體凈化裝置7，有害氣體在依次經(jīng)過活性炭吸附網(wǎng)9和有害氣體過濾網(wǎng)10的處理下，可以除去大部分的有害物質(zhì)，接著通過排放管8排出實驗室。
[0018]本實用新型基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置，其擇優(yōu)取向性鈦酸鋇薄膜11上下表層具有壓電聚合物薄膜12(PVDF/H)MS)，壓電聚合物薄膜12外表面具有柔性聚合物薄膜13聚酰亞胺，電極14位于壓電聚合物薄膜12與柔性聚合物薄膜13之間(如圖2、圖3所示)。
[0019]本實用新型壓電傳感器件的外層柔性聚合物薄膜對質(zhì)量的敏感性很高，當傳感器周圍氣體中的相應(yīng)物質(zhì)發(fā)生變化時，引起壓電鈦酸鋇薄膜及壓電聚合物薄膜的頻率變化，通過電極及測頻計對頻率進行記錄，運用終端工作程序?qū)τ涗浗Y(jié)果進行分析，從而達到檢測目的。鈦酸鋇薄膜厚度要適中，以便得到諧振頻率較強、靈敏度較高的檢測信號。應(yīng)用本實用新型聚合物壓電氣體傳感器，由于整個傳感器采用微電子機械技術(shù)加工制作，易于繼承和批量生產(chǎn)，體積小，功耗低，靈敏度高，可以方便地對不同氣體實現(xiàn)檢測。
[0020]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置，包括直角型抽氣管(2)和抽氣罩(4)，其特征在于:所述直角型抽氣管(2)與抽氣機(3)連接，且直角型抽氣管(2)設(shè)置在實驗臺(I)的上方，所述直角型抽氣管(2)固定在墻壁上，所述抽氣罩(4)設(shè)置在直角型抽氣管(2)上，所述抽氣罩(4)的內(nèi)部設(shè)有壓電氣體傳感器(5)，所述壓電氣體傳感器(5)和抽氣機(3)均與控制器(6)連接，所述抽氣機(3)通過導(dǎo)氣管與氣體凈化裝置(7)連接，所述氣體凈化裝置(7)的左部設(shè)有活性炭吸附網(wǎng)(9)，右部設(shè)有有害氣體過濾網(wǎng)(10)，所述氣體凈化裝置(7)的右部與排放管(8)連接，所述排放管(8)的排放口設(shè)于實驗室的外部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置，其特征在于:所述抽氣罩(4)設(shè)置不少于2個，且抽氣罩(4)呈間隔等距設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置，其特征在于:所述活性炭吸附網(wǎng)(9)設(shè)置不少于2層，且活性炭吸附網(wǎng)(9)的網(wǎng)孔上附著有孔徑大小不一的多孔活性炭。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于壓電傳感的化學實驗抽氣裝置，其特征在于:所述有害氣體過濾網(wǎng)(10)設(shè)置為4?5層，且呈層層嵌套結(jié)構(gòu)設(shè)置。
【文檔編號】B01D46/00GK205613247SQ201620347992
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】胡登衛(wèi), 李佳, 牛曉梅, 陳強, 韓銀鳳, 凡明錦, 楊得鎖, 王曉玲, 趙衛(wèi)星
【申請人】寶雞文理學院