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专利号: 2016112609819
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种硫化氢气体传感器,其特征在于:包括薄芯光纤和熔接在其两端的单模光纤,单模光纤的纤芯层直径大于薄芯光纤的纤芯层直径且小于薄芯光纤的包层直径,薄芯光纤两端的纤芯层端面中心分别与相邻单模光纤一端的纤芯层端面中心相对应,薄芯光纤的包层表面上覆盖有一层厚度为10~340nm的二硫化钨膜层。

2.一种硫化氢气体传感器的制作方法,其特征在于:包括以下步骤:

1)获取一根薄芯光纤和两根单模光纤,其中单模光纤的纤芯层直径大于薄芯光纤的纤芯层直径且小于薄芯光纤的包层直径,然后分别将两根单模光纤熔接在薄芯光纤的两端,熔接时,单模光纤的纤芯层端面中心与薄芯光纤的纤芯层端面中心相对应;

2)将二硫化钨纳米粉末按照(0.2~0.4):(30~40)的质量比加入到0.784g/ml的异丙醇溶液中混合制成二硫化钨分散液;

3)将步骤1)中熔接后的薄芯光纤部段放入到二硫化钨分散液中浸涂0.4~1.2h,然后将其置于150~350℃的氮气中进行煅烧,煅烧时间为3~6h,随炉冷却至室温,使薄芯光纤部段包层外表面形成二硫化钨膜层。

3.根据权利要求2所述的硫化氢气体传感器的制作方法,其特征在于:重复n次步骤3)得到厚度为10~340nm的二硫化钨膜层,n大于等于1,其中,煅烧温度和煅烧时间逐次降低。

4.根据权利要求2所述的硫化氢气体传感器的制作方法,其特征在于:在步骤2)中二硫化钨粉末加入到异丙醇溶液后,先利用磁力搅拌器搅拌0.3~1h,然后再利用超声波进行震荡0.3~1h,超声波频率为10~65KHz。

5.一种硫化氢浓度的检测方法,其特征在于:包括以下步骤:

a)获取权利要求1中的所述硫化氢气体传感器,将其一端接入光源,另一端接入光谱分析仪,获得在没有硫化氢气体下的光谱图;

b)配置浓度分别为5ppm、10ppm、20ppm、40ppm、60ppm和80ppm的硫化氢气体,并放入不同的气室中;

c)将步骤a)中的硫化氢气体传感器放入到不同的气室中,得到气体传感器在不同浓度硫化氢气体下的光谱图;

d)选取步骤a)中光谱图其中一段波谷的中心波长,并在步骤c)中不同浓度硫化氢气体的光谱图中选取相同波谷的中心波长,并通过线性拟合得到y=a-bx,即x=(a-y)/b,其中y为硫化氢气室检测光谱中该波谷的中心波长,a为不含硫化氢气体检测光谱中该波谷的中心波长,b为每1ppm硫化氢气体在光谱中的偏移量,x为硫化氢气体的浓度;

e)将步骤a)中的硫化氢气体传感器放入待检测气室中并获取该气室检测的光谱图,选取其中一段波谷的中心波长,代入公式x=(a-y)/b得到硫化氢气体的浓度。