Способ анализа состава газовых смесей и газоанализатор для его реализации


 


Владельцы патента RU 2502065:

Пинигин Мигмар Александрович (RU)
Николаев Юрий Николаевич (RU)

Изобретение может быть использовано для определения качественного состава и количественного содержания различных газов в многокомпонентных газовых смесях различного состава. Способ, согласно изобретению, заключается в том, что анализируемые газовые смеси пропускают через газоанализатор с установленными в нем сенсорами, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, проводят дополнительное измерение электрических сигналов от сенсоров, при осуществлении которых устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором, пропускают через сенсоры газовые смеси без индивидуальных компонентов, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, соответствующие газовым смесям в отсутствие этих индивидуальных компонентов, а затем определяют разность между электрическими сигналами, полученными от сенсоров в присутствии индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, и при их отсутствии, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют по величинам этих разностей электрических сигналов истинные значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором. Также предложен газоанализатор для осуществления описанного выше способа. Изобретение обеспечивает повышение достоверности анализа за счет исключения искажающего влияния присутствующих в газовой смеси компонентов, не являющихся индивидуальными определяемыми каждым сенсором, на точность определения газового состава. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к технике анализа состава газовых смесей и может быть использовано для определения качественного состава и количественного содержания различных газов в многокомпонентных газовых смесях различного состава.

Известен способ анализа состава газовых смесей, заключающийся в том, что анализируемые газовые смеси пропускают через газоанализатор с установленными в нем сенсорами, пропускают анализируемые газовые смеси через сенсоры, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором (см. патент РФ №2171468, МПК G01N 27/12, 2001). К недостаткам известного способа можно отнести его недостаточную достоверность в виду негативного влияния на величину измеряемых сенсорами, каждый из которых предназначен для определения конкретного индивидуального компонента, электрических сигналов, обусловленных наличием в смеси газов, которые не являются индивидуальными определяемыми компонентами для каждого сенсора. Обычно с целью повышения избирательности устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, компоненты газовой смеси, не являющиеся индивидуальными и определяемыми каждым сенсором. Однако в этом случае необходимо удалять из газовой смеси, которая может иметь и неизвестный качественный состав, целый ряд таких, в том числе, и неизвестных заранее компонентов, что является сложной и не всегда решаемой проблемой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению в части способа является способ анализа состава газовых смесей, заключающийся в том, что анализируемые газовые смеси пропускают через газоанализатор с установленными в нем сенсорами, пропускают анализируемые газовые смеси через сенсоры, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором (см. патент РФ №2274855, МПК G01N 27/416, 2004). К недостаткам известного способа также можно отнести его недостаточную достоверность в виду негативного искажающего влияния на величину измеряемых сенсорами, каждый из которых предназначен для определения конкретного индивидуального компонента, электрических сигналов, обусловленных наличием в смеси газов, которые не являются индивидуальными определяемыми компонентами для каждого сенсора. Обычно с целью повышения избирательности устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, компоненты газовой смеси, не являющиеся индивидуальными и определяемыми каждым сенсором. Однако в этом случае необходимо удалять из газовой смеси, которая может иметь и неизвестный качественный состав, целый ряд таких, в том числе, и неизвестных заранее компонентов, что является сложной и не всегда решаемой проблемой.

Известен газоанализатор для анализа состава газовых смесей, включающий установленные в нем сенсоры, электронный блок обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси (см. патент РФ №2171468, МПК G01N 27/12, 2001). К недостаткам известного устройства можно отнести недостаточную достоверность определения качественного состава и количественного содержания различных газов в многокомпонентных газовых смесях различного состава в виду негативного искажающего влияния на величину измеряемых сенсорами, каждый из которых предназначен для определения конкретного индивидуального компонента, электрических сигналов, обусловленных наличием в смеси газов, которые не являются индивидуальными определяемыми компонентами для каждого сенсора. Обычно с целью повышения избирательности устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, компоненты газовой смеси, не являющиеся индивидуальными и определяемыми каждым сенсором. Однако в этом случае необходимо удалять из газовой смеси, которая может иметь и неизвестный качественный состав, целый ряд таких, в том числе, и неизвестных заранее компонентов, что является сложной и не всегда решаемой проблемой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению в части устройства является газоанализатор для анализа состава газовых смесей, включающий установленные в нем сенсоры, электронный блок обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси (см. патент РФ №2274855, МПК G01N 27/416, 2004). К недостаткам известного устройства также можно отнести недостаточную достоверность определения качественного состава и количественного содержания различных газов в многокомпонентных газовых смесях различного состава в виду негативного искажающего влияния на величину измеряемых сенсорами, каждый из которых предназначен для определения конкретного индивидуального компонента, электрических сигналов, обусловленных наличием в смеси газов, которые не являются индивидуальными определяемыми компонентами для каждого сенсора. Обычно с целью повышения избирательности устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, компоненты газовой смеси, не являющиеся индивидуальными и определяемыми каждым сенсором. Однако в этом случае необходимо удалять из газовой смеси, которая может иметь и неизвестный качественный состав, целый ряд таких, в том числе, и неизвестных заранее компонентов, что является сложной и не всегда решаемой проблемой.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи, состоящей как в части способа, так и устройства, в повышении достоверности анализа за счет исключения искажающего влияния присутствующих в газовой смеси компонентов, не являющихся индивидуальными определяемыми каждым сенсором, на точность определения газового состава.

Данная задача в части способа решается тем, что способ анализа состава газовых смесей заключается в том, что анализируемые газовые смеси пропускают через газоанализатор с установленными в нем сенсорами, пропускают анализируемые газовые смеси через сенсоры, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, проводят дополнительное измерение электрических сигналов от сенсоров, при осуществлении которых устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором, пропускают через сенсоры газовые смеси с отсутствующими в них этими индивидуальными компонентами, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, соответствующие газовым смесям в отсутствие этих индивидуальных компонентов, затем определяют разность между электрическими сигналами, полученными от сенсоров в присутствии индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, и при их отсутствии, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют по величинам этих разностей электрических сигналов истинные значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором.

При этом целесообразно осуществлять измерение электрических сигналов при помощи, по меньшей мере, двух электрических химических сенсоров на основе SnO и, по меньшей мере, одного фотоионизационного сенсора.

В части устройства данная задача решается тем, что в газоанализаторе для анализа состава газовых смесей, включающем установленные в нем сенсоры, электронный блок обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси, каждый сенсор снабжен химическим фильтром, отделяющим от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором, выполненным с возможностью установки его на вход сенсора и удаления от входа сенсора.

При этом целесообразно, чтобы газонализатор включал в себя, по меньшей мере, два электрических химических сенсора на основе SnO2 и, по меньшей мере, один фотоионизационный сенсор.

Проведение дополнительного измерения электрических сигналов от сенсоров, при осуществлении которых устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором, пропускают через сенсоры газовые смеси с отсутствующими в них этими индивидуальными компонентами, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, соответствующие газовым смесям в отсутствии этих индивидуальных компонентов, затем определяют разность между электрическими сигналами, полученными от сенсоров в присутствии индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, и при их отсутствии, и с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют по величинам этих разностей электрических сигналов истинные значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, позволяет повысить достоверность анализа по следующим причинам.

Каждый сенсор предназначен для определения концентрации какого-либо конкретного компонента в составе многокомпонентной газовой смеси. Однако в этой смеси практически всегда имеются сопутствующие компоненты, наличие которых оказывает искажающее влияние на аналитический результат, что, соответственно, снижает его достоверность, так как определяют значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, на основе таких искаженных электрических сигналов, полученных от каждого сенсора. Обычно с целью повышения избирательности устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, компоненты газовой смеси, не являющиеся индивидуальными и определяемыми каждым сенсором. Однако в этом случае необходимо удалять из газовой смеси, которая может иметь и неизвестный качественный состав, целый ряд таких, в том числе, и неизвестных заранее компонентов, что является сложной и не всегда решаемой проблемой. Намного проще и дешевле отделить на входах в каждый сенсор только один, а именно, тот заранее известный компонент, для определения которого и предназначен соответствующий сенсор, и получить электрический сигнал от сенсора, соответствующий искажающему влиянию сопутствующих газов. Зная величину этого искажающего сигнала и сигнала от сенсора, полученного непосредственно при наличии всей анализируемой газовой смеси, очевидно, легко определить разность величин этих сигналов, которая и будет информативной для определения истинных значений концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава. Таким образом устраняется искажающее влияние сопутствующих компонентов на величину электрических сигналов от сенсоров, что повышает достоверность аналитического результата.

Осуществление измерение электрических сигналов при помощи, по меньшей мере, двух электрических химических сенсоров на основе SnO2 и, по меньшей мере, одного фотоионизационного сенсора наиболее целесообразно так как подобного типа газоанализаторы предпочтительно использовать для определения, по меньшей мере, трех компонентов, а наибольшая достоверность аналитического результата, как показали наши эксперименты, достигается при наличии сенсоров различного типа, а именно, по меньшей мере, двух электрических химических сенсоров на основе SnO и, по меньшей мере, одного фотоионизационного сенсора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого газоанализатора для анализа состава газовых смесей.

Газоанализатор содержит корпус 1, в котором установлены по меньшей мере, два электрических химических сенсора 2, 3 на основе SnO2 и, по меньшей мере, один фотоионизационный сенсор 4, выходы которых соединены с электронным блоком 5 обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси. Электронный блок 5 обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси представляет собой микропроцессорный блок, в память которого записаны градуировочные функции, полученные на газовых смесях известного состава, что является известным и широко используемым техническим решением в технике анализа состава многокомпонентных газовых смесей. Каждый сенсор 2, 3, 4 снабжен химическим фильтром, соответственно, 6, 7, 8, отделяющим от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором. Каждый фильтр 6, 7, 8 выполнен с возможностью установки его на вход сенсора и удаления от входа сенсора, например, посредством исполнительного механизма 9 любого известного типа, например, электромагнитного привода, связанного с ними при помощи тяг 10. Конструктивное оформление установки и удаления фильтров 6, 7, 8 может быть любым из числа известных, например, как показано на чертеже, электромагнитный привод при получении соответствующего управляющего сигнала втягивает или выталкивает сердечник, взаимодействующий с тягами 10, что не является предметом изобретения.

Предлагаемый способ анализа состава газовой смеси заранее известного состава с использованием предлагаемого газоанализатора осуществляется следующим образом.

Предварительно для каждого из сенсоров 2, 3, 4 определяются градуировочные функции, то есть определяется значения их чувствительности относительно каждого конкретного компонента газовой смеси, который предположительно может присутствовать в газовой смеси. Эти градуировочные функции вносятся в память электронного блока 4 обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси.

Отбираемую на анализ многокомпонентную газовую смесь пропускают через газоанализатор, в котором измеряют электрические сигналы при помощи сенсоров 2, 3, 4, на входах которых отсутствуют химические фильтры 6, 7, 8. Эти сигналы фиксируются в электронном блоке 5 обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси. Затем при помощи исполнительного механизма 9 устанавливают на входы сенсоров 2, 3, 4 химические фильтры 6, 7, 8 и измеряют электрические сигналы от сенсоров, которые получены в условиях отсутствия в газовой смеси индивидуального компонента газовой смеси, определяемого каждым из сенсоров 2, 3, 4. То есть, по существу измеряют сигналы, которые учитывают искажающее влияние сопутствующих газов. Затем с использованием электронного блока 5 определяют разность между электрическими сигналами, полученными от сенсоров в присутствии индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, и при их отсутствии, и с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют по величинам этих разностей электрических сигналов истинные значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором.

Очевидно, что последовательность измерений, сначала без фильтров 6, 7, 8 и затем с фильтрами 6, 7, 8, или наоборот, может быть любой, и это никак не влияет на существо способа или функционирование газоанализатора.

Предлагаемое техническое решение позволяет достаточно просто с высокой достоверностью определить качественного состава и количественного содержания различных газов в многокомпонентных газовых смесях различного состава. Опытный образец, выполненный на основе предлагаемого технического решения, уже изготовлен и прошел пробные испытания, что подтверждает возможность реализации как предлагаемого способа, так и устройства с получением указанного выше технического результата.

1. Способ анализа состава газовых смесей, заключающийся в том, что анализируемые газовые смеси пропускают через газоанализатор с установленными в нем сенсорами, пропускают анализируемые газовые смеси через сенсоры, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, отличающийся тем, что проводят дополнительное измерение электрических сигналов от сенсоров, при осуществлении которых устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором, пропускают через сенсоры газовые смеси с отсутствующими в них этими индивидуальными компонентами, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, соответствующие газовым смесям в отсутствие этих индивидуальных компонентов, затем определяют разность между электрическими сигналами, полученными от сенсоров в присутствии индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, и при их отсутствии, и с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют по величинам этих разностей электрических сигналов истинные значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором.

2. Способ анализа состава газовых смесей по п.1, отличающийся тем, что осуществляют измерение электрических сигналов при помощи, по меньшей мере, двух электрических химических сенсоров на основе SnO2 и, по меньшей мере, одного фотоионизационного сенсора.

3. Газоанализатор для реализации способа анализа состава газовых смесей, включающий установленные в нем сенсоры, электронный блок обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси, отличающийся тем, что каждый сенсор снабжен химическим фильтром, отделяющим от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором, выполненным с возможностью установки его на вход сенсора и удаления от входа сенсора.

4. Газоанализатор для осуществления способа анализа состава газовых смесей по п.3, отличающийся тем, что включает в себя, по меньшей мере, два электрических химических сенсора на основе SnO2 и, по меньшей мере, один фотоионизационный сенсор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электроники и измерительной техники, в частности для изготовления датчиков для анализа газовой среды для определения аммиака. .

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для регистрации и измерения содержания микропримесей ацетона и других газов.

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для регистрации и измерения содержания микропримесей аммиака и других газов.

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для регистрации и измерения содержания микропримесей аммиака и других газов.

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для регистрации и измерения содержания микропримесей аммиака и других газов.

Изобретение относится к оборудованию, предназначенному для работы с водородом, и может быть использовано в измерительной технике в химической, авиационной, автомобильной и аэрокосмической промышленности.

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для регистрации и измерения содержания микропримесей ацетона и других газов.

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам для регистрации и измерения содержания оксида углерода. .

Изобретение относится к газоизмерительному устройство для измерения присутствия заданного газа в текучей среде. Устройство содержит датчик, имеющий чувствительный элемент и нагревательный элемент, сконфигурированный для нагрева чувствительного элемента до предварительно заданной рабочей температуры, причем чувствительный элемент является восприимчивым к заданному газу таким образом, что, по меньшей мере, одно электрическое свойство чувствительного элемента изменяется в зависимости от присутствия заданного газа, причем электрическое свойство чувствительного элемента измеряется газоизмерительным устройством; и цепь управления, имеющую контроллер нагревательного элемента, связанный с нагревательным элементом и измеряющий его электрическое свойство, причем цепь управления имеет источник энергии подогрева, подающий энергию к нагревательному элементу, причем контроллер нагревательного элемента связан с источником энергии подогрева и регулирует его работу в зависимости от измерения электрического свойства нагревательного элемента; средство импульсной модуляции, соединенное с контроллером нагревательного элемента, источником энергии подогрева для управления величиной энергии, подаваемому к нагревательному элементу. При этом средство импульсной модуляции выполнено с возможностью формирования первого набора импульсов энергии, имеющего определенную продолжительность, и второго набора импульсов энергии, имеющего другую, более короткую продолжительность для поддержания температуры нагревательного элемента, по существу, на постоянном уровне. Также изобретение относится к способу изготовления и способу работы газоизмерительного устройства. Предлагаемое устройство изготавливается и эксплуатируется рентабельным и надежным образом. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности для исследования пластов, определения их остаточной водонасыщенности, для оперативного контроля влажности на нефтепромысловых скважинах. Способ определения водонасыщенности керна и других форм связанной воды в материале керна включает приготовление образца из керна, экстракцию и высушивание образца, моделирование пластовых условий в образце керна, фильтрацию минерализованной воды через образец керна и последовательное измерение в процессе фильтрации промежуточных значений тока, проходящего через образец при подаче на него переменного напряжения, построение зависимости значения электрического сигнала от водонасыщенности образца керна, при этом дополнительно, согласно изобретению, перед измерениями керн изолируют тонкой диэлектрической оболочкой и помещают между электродами емкостной измерительной ячейки, а значения тока, проходящего через образец при различных значениях водонасыщенности (от 0 до 100%), определяют методом бесконтактной высокочастотной кондуктометрии, например методом нелинейного неуравновешенного моста, питаемого высокочастотным напряжением с частотой 2-10 МГц, на полученной зависимости значений электрического сигнала от водонасыщенности образца керна выделяют три области с различными значениями крутизны подъема графика с ростом водонасыщенности, а границы энергетически различных категорий связанной воды в керне, в том числе остаточной водонасыщенности, определяют как точки перегиба между упомянутыми областями с различными значениями крутизны сигнала. Изобретение обеспечивает повышение точности измерений и упрощение процесса определения остаточной водонасыщенности керна с одновременным расширением области применения разрабатываемого способа, в частности и других форм связанной воды в материале керна. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение может быть использовано, в частности, при определении незначительных количеств химических и биохимических веществ, таких как газы или биомолекулы. Согласно изобретению предложен способ получения электрохимического сенсора с детекторной зоной, электрическая проводимость которой (σ) устанавливается посредством туннельных, ионизационных, или прыжковых процессов, и в которой устанавливается электрохимическое взаимодействие с определяемым заданным веществом; при котором детекторную зону получают путем локального приложения энергии, предпочтительно путем индуцированного электронным лучом осаждения, при котором находящиеся в газообразной форме вещества-предшественники, присутствующие в зоне осаждения в непосредственной близости к подложке, энергетически активируются для преобразования, причем продукты преобразования осаждают в твердой и не летучей форме на подложке. Также предложен электрохимический сенсор, изготовленный описанным выше способом. Изобретение обеспечивает возможность определения незначительных количеств или концентраций заданного химического вещества надежно и с высокой точностью. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники. В способе согласно изобретению предлагается использовать число датчиков, соответствующее числу неизвестных компонент, подлежащих измерению. Причем каждая из подлежащих измерению компонент является естественной входной величиной для одного датчика, т.е. датчик по этой компоненте обладает наибольшей селективностью (чувствительностью), а остальные датчики к этой компоненте имеют меньшую чувствительность. Но, несмотря на это, каждый датчик градуируется по каждой компоненте отдельно для измерения полисостава газовой среды. Изобретение позволяет повысить точность оценивания каждой компоненты и одновременно - получить интегральную оценку состава всей газовой среды. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано для изготовления полупроводниковых газовых сенсоров, предназначенных для детектирования паров ацетона в воздухе. Способ получения чувствительного к парам ацетона материала на основе оксида цинка согласно изобретению заключается в приготовлении золя путем растворения неорганической соли цинка в спирте, в добавлении тетраэтоксисилана, распределении золя по поверхности подложки, отжиге и обработке полученного материала путем воздействия на него потоком электронов, ускоренных до энергии 540-900 кэВ при поглощенной дозе 25-200 кГр. Изобретение позволяет повысить чувствительность материала к парам ацетона. 2 пр., 2 табл.

Изобретение может быть использовано в медицине, биологии, экологии и различных отраслях промышленности. Электрический сенсор на пары гидразина содержит диэлектрическую подложку, на которой расположены электроды и чувствительный слой, меняющий фотопроводимость в результате адсорбции паров гидразина, при этом чувствительный слой состоит из структуры графен-полупроводниковые квантовые точки, фотопроводимость которой уменьшается при адсорбции молекул гидразина на поверхность квантовых точек пропорционально концентрации паров гидразина в пробе. В присутствии в пробе воздуха паров гидразина, молекулы гидразина адсорбируются на поверхность квантовых точек, уменьшая интенсивность люминесценции квантовых точек, в результате чего проводимость графена уменьшается пропорционально концентрации паров гидразина в анализируемой пробе. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности, уменьшение инерционности определения и упрощение изготовления сенсора. 1 пр., 7 ил.

Изобретение относится к области анализа газов. Способ калибровки полупроводникового сенсора реализуется с помощью программно-аппаратного измерительного комплекса и состоит в том, что циклически заданное количество раз (K раз) нагревают чувствительный элемент сенсора в чистом воздухе (ПГС-1) до температуры Т1 и охлаждают до температуры Т2, далее в течение следующих K циклов нагрева и охлаждения подают поверочную газовую смесь ПГС-2 в область чувствительного элемента, далее в течение следующих K циклов подают поверочную газовую смесь ПГС-3 в область чувствительного элемента, далее в течение следующих К циклов подают поверочную газовую смесь ПГС-N в область чувствительного элемента, строят семейство из N=4 временных зависимостей проводимости газочувствительного слоя σ(t) для каждой газовой смеси и для фиксированного в цикле момента времени ti определяют градуировочную характеристику. Полученную таким образом градуировочную характеристику аппроксимируют и загружают в процессор сенсора интеллектуального газового модуля, который устанавливается в газоанализаторе, где в эксплуатационном режиме измерения процессор сенсора опрашивается центральным процессором газоанализатора и на его дисплее индицируются показания измеренной концентрации газового компонента. Изобретение позволяет проводить калибровку полупроводниковых интеллектуальных сенсоров с повышенной точностью и достоверностью в условиях их массового производства. 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам для регистрации и измерения содержания микропримесей оксида углерода. Датчик микропримесей оксида углерода содержит полупроводниковое основание и подложку. Полупроводниковое основание выполнено из поликристаллической нанопленки теллурида кадмия, легированного сульфидом кадмия, нанесенной на непроводящую подложку. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности датчика и технологичности его изготовления, при этом обеспечивается возможность определения микропримесей оксида углерода в газовых смесях при комнатной температуре. 3 ил.

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано в экологии. Датчик согласно изобретению содержит полупроводниковое основание и подложку, причем основание выполнено из поликристаллической пленки теллурида кадмия, легированного сульфидом цинка, нанесенной на непроводящую подложку. Изобретение обеспечивает возможность повышения чувствительности датчика и технологичности его изготовления. 3 ил.

Изобретение относится к газовому анализу и может быть использовано для контроля токсичных и взрывоопасных газов и в тех областях науки и техники, где необходим анализ газовых сред. Полупроводниковый чувствительный элемент согласно изобретению представляет собой изолирующую подложку с предварительно нанесенными контактами, на которой нанесением пленкообразующего водно-спиртового раствора SnCl2 с углеродными нанотрубками формируют слой нанокомпозита диоксид олова. Изготовленный таким образом чувствительный элемент подвергают сушке в течение 10 минут при температуре 150°С с последующим стабилизирующим отжигом на воздухе в течение 30 минут при температуре не ниже 370°С для формирования нанокристаллической структуры. Изобретение направлено на повышение величины газовой чувствительности и селективности сенсорного элемента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх