一种光离子化气体传感器及其电离室的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种光离子化气体传感器及其电离室。


背景技术：

2.光离子化气体传感器，简称pid(photo ionization detector)，是一种灵敏度高、用途广泛的检测器，能检测十亿分之一(ppb)到百万分之一(ppm)浓度级别的化合物，特别是有机挥发物(voc)。其原理是使用紫外线光源，紫外灯发出的高能量光子轰击进入电离室的气体，使气体电离产生离子和电子，经过电极板收集后进行滤波放大处理，转换成和气体浓度成比例的直流电压。但是现有技术中电离室结构复杂，生产加工难度大，制造成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种光离子化气体传感器的电离室，以解决现有技术中存在的结构复杂导致加工难度大、生产成本高的问题；同时，本实用新型的目的还在于提供一种使用上述电离室的光离子化气体传感器。
4.为实现上述目的，本实用新型的一种光离子化气体传感器的电离室采用如下技术方案：一种光离子化气体传感器的电离室，包括壳体，所述壳体包括第一壳体、第二壳体、信号电极板和偏置电极板，偏置电极板具有第一引出端，信号电极板具有第二引出端，第一壳体上设置有与第一引出端和第二引出端分别一一对应的第一引线孔和第二引线孔；第二壳体上设置有供信号电极板和偏置电极板吻合安装的信号电极板安装槽和偏置电极板安装槽；第一壳体上设置有供紫外线灯安装的紫外线灯安装槽，紫外线灯安装槽的槽底上设置有出气孔，第二壳体上设置有与紫外线灯安装槽对应的凹槽，凹槽的槽底上设置有进气口。
5.所述偏置电极板具有u形电极部，信号电极板具有伸入到u形电极部中的伸入电极部，u形电极部围绕凹槽的槽沿设置。
6.所述伸入电极部与u形电极部的两个平行侧边均平行相对设置。
7.所述出气孔的形状为长孔，且出气孔的数量为两个并沿长孔的宽度方向平行间隔设置，两个出气孔之间的槽底部分形成遮挡部，伸入电极部位于遮挡部的内侧并与之平行设置。
8.所述凹槽为长槽，且其长度方向与出气孔的方向一致，进气口为圆孔且其数量为两个，两个进气口沿凹槽的长度方向间隔设置。
9.本实用新型的一种光离子化气体传感器采用如下技术方案：一种光离子化气体传感器，包括外壳，外壳内设置有电离室和过滤膜，所述电离室包括壳体，壳体包括第一壳体、第二壳体、信号电极板和偏置电极板，偏置电极板具有第一引出端，信号电极板具有第二引出端，第一壳体上设置有与第一引出端和第二引出端分别一一对应的第一引线孔和第二引线孔；第二壳体上设置有供信号电极板和偏置电极板吻合安装的信号电极板安装槽和偏置电极板安装槽；第一壳体上设置有供紫外线灯安装的紫外线灯安装槽，紫外线灯安装槽的
槽底上设置有出气孔，第二壳体上设置有与紫外线灯安装槽对应的凹槽，凹槽的槽底上设置有进气口；外壳上设置有进气孔道和出气孔道，外壳上设置有接线柱。
10.所述偏置电极板具有u形电极部，信号电极板具有伸入到u形电极部中的伸入电极部，u形电极部围绕凹槽的槽沿设置。
11.所述伸入电极部与u形电极部的两个平行侧边均平行相对设置。
12.所述出气孔的形状为长孔，且出气孔的数量为两个并沿长孔的宽度方向平行间隔设置，两个出气孔之间的槽底部分形成遮挡部，伸入电极部位于遮挡部的内侧并与之平行设置。
13.所述凹槽为长槽，且其长度方向与出气孔的方向一致，进气口为圆孔且其数量为两个，两个进气口沿凹槽的长度方向间隔设置。
14.本实用新型的有益效果：第一壳体上设置有紫外线等安装槽，出气口设置于紫外线等安装槽的槽底上，气体有进气口进入后由出气口以及紫外线灯与紫外线灯安装槽之间的间隙排出，简化了气体路径的结构设计。信号电极板和偏置电极板均通过相应的电极板安装槽安装在第二壳体上，而且两个电极板的引线通过相应的引线孔引出，简化了电极的安装结构。本实用新型的电离室结构得到简化，降低了加工的难度和生产成本。
附图说明
15.图1是本实用新型的一种光离子化气体传感器的一个实施例的结构示意图；
16.图2是图1中紫外线灯与电离室之间的安装结构示意图；
17.图3是电离室的结构示意图；
18.图4是信号电极板和偏置电极板与第二壳体之间的安装结构示意图；
19.图5是电离室的爆炸图。
具体实施方式
20.本实用新型的一种光离子化气体传感器的实施例，如图1-图5所示，包括外壳1，外壳上设置有进气孔道3和出气孔道22，外壳上设置有接线柱2。外壳内设置有电离室和过滤膜，过滤膜位于电离室和进气孔道之间，用于过滤进入的气体。电离室包括壳体，壳体包括第一壳体4、第二壳体5、信号电极板13和偏置电极板12。具体地，偏置电极板12具有第一引出端20，信号电极板13具有第二引出端21，第一壳体上设置有与第一引出端和第二引出端分别一一对应的第一引线孔21和第二引线孔，第一引线孔中设置有第一引线柱23，第二引线孔中设置有第二引线柱24。第二壳体上设置有供信号电极板和偏置电极板吻合安装的信号电极板安装槽23和偏置电极板安装槽20。偏置电极板安装槽20中设置有第一定位凸起16，信号电极板安装槽21中设置有第二定位凸起17，偏置电极板12上设置有第一定位孔，信号电极板上设置有第二定位孔。第一壳体上设置有与第一定位凸起连接在一起的第一安装孔10，第一壳体上还设置有与第二定位凸起连接在一起的第二安装孔，依靠定位凸起与安装孔之间的紧配合关系实现第一壳体和第二壳体之间的连接。
21.第一壳体5上设置有供紫外线灯6安装的紫外线灯安装槽7，紫外线灯安装槽的槽底上设置有出气孔8，第二壳体上设置有与紫外线灯安装槽对应的凹槽18，凹槽的槽底上设置有进气口19，气体由外壳的进气孔导进入再由进气口进入电离室。偏置电极板具有u形电
极部14，信号电极板具有伸入到u形电极部中的伸入电极部15，u形电极部围绕凹槽的槽沿设置。伸入电极部与u形电极部的两个平行侧边均平行相对设置。出气孔8的形状为长孔，且出气孔的数量为两个并沿长孔的宽度方向平行间隔设置，两个出气孔之间的槽底部分9形成遮挡部，伸入电极部位于遮挡部的内侧并与之平行设置。凹槽18为长槽，且其长度方向与出气孔的方向一致，进气口19为圆孔且其数量为两个，两个进气口沿凹槽的长度方向间隔设置。u形电极部的设计可以更好地驱动离子向信号电极板移动。伸入电极部的位置设计，提高收集离子效率，当浓度较低离子数量较少时可以很好地收集离子，避免离子损失。
22.在使用时，有机挥发气体由外壳的进气孔道进入外壳内部，然后经过过滤膜和第一壳体上的进气口进入电离室，在紫外灯发出的高能量光线作用下电离出带正电的离子和带负电的电子，在偏置电极板的电压驱动下离子和电子向电极板移动形成微弱的电流信号，通过滤波放大处理后转换成直流电压信号。气体由第二壳体上的出气口排出电离室，紫外线灯与紫外线灯安装槽之间具有间隙，最后由外壳上的出气孔道排出外壳。
23.本实用新型的一种光离子化气体传感器的电离室的实施例与上述一种光离子化气体传感器的各实施例中的电离室的结构相同，此处不再赘述。

技术特征：
1.一种光离子化气体传感器的电离室，包括壳体，其特征在于：所述壳体包括第一壳体、第二壳体、信号电极板和偏置电极板，偏置电极板具有第一引出端，信号电极板具有第二引出端，第一壳体上设置有与第一引出端和第二引出端分别一一对应的第一引线孔和第二引线孔；第二壳体上设置有供信号电极板和偏置电极板吻合安装的信号电极板安装槽和偏置电极板安装槽；第一壳体上设置有供紫外线灯安装的紫外线灯安装槽，紫外线灯安装槽的槽底上设置有出气孔，第二壳体上设置有与紫外线灯安装槽对应的凹槽，凹槽的槽底上设置有进气口。2.根据权利要求1所述的光离子化气体传感器的电离室，其特征在于：所述偏置电极板具有u形电极部，信号电极板具有伸入到u形电极部中的伸入电极部，u形电极部围绕凹槽的槽沿设置。3.根据权利要求2所述的光离子化气体传感器的电离室，其特征在于：所述伸入电极部与u形电极部的两个平行侧边均平行相对设置。4.根据权利要求3所述的光离子化气体传感器的电离室，其特征在于：所述出气孔的形状为长孔，且出气孔的数量为两个并沿长孔的宽度方向平行间隔设置，两个出气孔之间的槽底部分形成遮挡部，伸入电极部位于遮挡部的内侧并与之平行设置。5.根据权利要求4所述的光离子化气体传感器的电离室，其特征在于：所述凹槽为长槽，且其长度方向与出气孔的方向一致，进气口为圆孔且其数量为两个，两个进气口沿凹槽的长度方向间隔设置。6.一种光离子化气体传感器，包括外壳，外壳内设置有电离室和过滤膜，其特征在于：所述电离室包括壳体，壳体包括第一壳体、第二壳体、信号电极板和偏置电极板，偏置电极板具有第一引出端，信号电极板具有第二引出端，第一壳体上设置有与第一引出端和第二引出端分别一一对应的第一引线孔和第二引线孔；第二壳体上设置有供信号电极板和偏置电极板吻合安装的信号电极板安装槽和偏置电极板安装槽；第一壳体上设置有供紫外线灯安装的紫外线灯安装槽，紫外线灯安装槽的槽底上设置有出气孔，第二壳体上设置有与紫外线灯安装槽对应的凹槽，凹槽的槽底上设置有进气口；外壳上设置有进气孔道和出气孔道，外壳上设置有接线柱。7.根据权利要求6所述的光离子化气体传感器，其特征在于：所述偏置电极板具有u形电极部，信号电极板具有伸入到u形电极部中的伸入电极部，u形电极部围绕凹槽的槽沿设置。8.根据权利要求7所述的光离子化气体传感器，其特征在于：所述伸入电极部与u形电极部的两个平行侧边均平行相对设置。9.根据权利要求8所述的光离子化气体传感器，其特征在于：所述出气孔的形状为长孔，且出气孔的数量为两个并沿长孔的宽度方向平行间隔设置，两个出气孔之间的槽底部分形成遮挡部，伸入电极部位于遮挡部的内侧并与之平行设置。10.根据权利要求9所述的光离子化气体传感器，其特征在于：所述凹槽为长槽，且其长度方向与出气孔的方向一致，进气口为圆孔且其数量为两个，两个进气口沿凹槽的长度方向间隔设置。

技术总结
本实用新型涉及一种光离子化气体传感器。该传感器包括外壳，外壳内设置有电离室和过滤膜，电离室包括壳体，壳体包括第一壳体、第二壳体、信号电极板和偏置电极板，偏置电极板具有第一引出端，信号电极板具有第二引出端，第一壳体上设有第一引线孔和第二引线孔。第二壳体上设有信号电极板安装槽和偏置电极板安装槽。第一壳体上设有紫外线灯安装槽，紫外线灯安装槽的槽底上设置有出气孔，第二壳体上设有凹槽，凹槽的槽底上设置有进气口。外壳上设置有进气孔道和出气孔道，外壳上设置有接线柱。不仅简化了气体路径的结构设计，也简化了电极的安装结构。本实用新型的电离室结构得到简化，降低了加工的难度和生产成本。降低了加工的难度和生产成本。降低了加工的难度和生产成本。


技术研发人员：靳亚龙 谭胜培 李慧文
受保护的技术使用者：上海松柏传感技术有限公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/7/28