本發(fā)明涉及一種氣體檢測(cè)裝置，特別是涉及一種家庭用一氧化碳檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

一氧化碳在空氣中含量濃度達(dá)到0.01%時(shí)，人如果長(zhǎng)期生活或工作，會(huì)發(fā)生慢性中毒，含量達(dá)0.048%時(shí)，1小時(shí)就可出現(xiàn)輕微中毒，達(dá)到0.4%時(shí)，可致人死亡，達(dá)4.1%時(shí)，呼吸幾口就失去知覺(jué)，達(dá)12.5~75%時(shí)，具有爆炸性，家庭里用熱水器洗澡、用天然氣做飯等都有可能產(chǎn)生一氧化碳，所以監(jiān)測(cè)環(huán)境中的一氧化碳含量有非常重要的意義，可在浴室、廚房等地配備一氧化碳檢測(cè)裝置。目前常用的檢測(cè)裝置依托的敏感材料主要有金屬氧化物半導(dǎo)體，如sno2，tio2，電化學(xué)電極催化等，這類傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的用于家庭的一氧化碳檢測(cè)裝置。

一種一氧化碳檢測(cè)裝置，其特征在于，包括一氧化碳感應(yīng)電阻、常規(guī)電阻、警報(bào)器、加熱片、控制電路、供電電源、開(kāi)關(guān)、外殼。

更進(jìn)一步，所述一氧化碳感應(yīng)電阻包括基片及分別形成于所述基片兩個(gè)相對(duì)側(cè)面的兩個(gè)感應(yīng)層，所述基片包括絕緣片以及在絕緣片兩側(cè)的金屬極耳。

更進(jìn)一步，所述報(bào)警器包括警示燈、蜂鳴器中的一種或其組合。

更進(jìn)一步，所述報(bào)警器可以安裝在裝置外殼上，也可以通過(guò)電線延長(zhǎng)到裝置外殼以外的任意位置，以便監(jiān)控。

更進(jìn)一步，所述加熱片包括電熱陶瓷片、電熱絲中的一種，主要用于烘烤感應(yīng)電阻，以使電阻處于干燥環(huán)境。

更進(jìn)一步，所述加熱片的溫度范圍為50~80攝氏度。

更進(jìn)一步，所述供電電源為直流電源或交流電源中的一種。

更進(jìn)一步，所述硼摻雜石墨烯中硼的質(zhì)量百分比為0.5%~8%。

更進(jìn)一步，所述感應(yīng)層的厚度為1μm~5μm。

所述一氧化碳感應(yīng)電阻的制備方法，包括如下步驟：

將氧化石墨、摻雜材料加入水中，超聲分散形成含有氧化石墨烯及摻雜材料的懸浮液，其中，所述摻雜材料選擇硼酸；

將所述含有氧化石墨烯及摻雜材料的懸浮液在80℃~100℃下烘干，得到負(fù)載有所述摻雜材料的氧化石墨烯；

將所述負(fù)載有所述摻雜材料的氧化石墨烯放置在以下環(huán)境：通入保護(hù)性氣體、溫度為400℃~550℃、射頻功率為0.1~10w，保溫20min~60min，隨后關(guān)閉射頻，并以2~10℃/s的冷卻速度降溫至50℃以下，得到摻雜石墨烯，所述摻雜石墨烯為硼摻雜石墨烯；

將所述摻雜石墨烯與氧化石墨烯混合成漿料；

將所述漿料涂敷在基片的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面形成感應(yīng)層，其中，所述基片的材料為金屬導(dǎo)電材料，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧化石墨烯與所述摻雜材料的質(zhì)量比為10：1~40：1。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述感應(yīng)層漿料的厚度為1μm~5μm，基片厚度為1~5mm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述漿料中所述摻雜石墨烯兌水后的的濃度為0.5g/ml~5.0g/ml。

上述感應(yīng)電阻通過(guò)在基片上設(shè)置感應(yīng)層，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，基片的材料中為常見(jiàn)的絕緣材料，感應(yīng)層的材料選自硼摻雜石墨烯，硼摻雜石墨烯為n型石墨烯，n型石墨烯與氧化石墨烯混合后，不同深度的空穴濃度不同，摻雜石墨烯吸附一氧化碳后會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)率的變化，且感應(yīng)電阻的靈敏度較高；上述感應(yīng)電阻的制備方法較為簡(jiǎn)單；上述感應(yīng)電阻通過(guò)測(cè)試后能檢測(cè)特定濃度的一氧化碳。

本發(fā)明的有益效果是裝置可用于檢測(cè)特定含量的一氧化碳，感應(yīng)電阻制備工藝簡(jiǎn)單，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，原料易得，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定，整體成本低，制造容易，有利于市場(chǎng)推廣。

附圖說(shuō)明

圖1為一實(shí)施方式的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為一實(shí)施方式的控制電路圖。

圖3為一實(shí)施方式中感應(yīng)電阻基片的示意圖。

圖4為一實(shí)施方式中感應(yīng)電阻的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。

如圖1所示，檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖可以看到外殼100以及外殼上的孔110、開(kāi)關(guān)120及警示燈130，圖2展示了感應(yīng)電阻rco，常規(guī)電阻r1、r2、r3、r4、r5、供電電源e、加熱片h、警示燈l以及開(kāi)關(guān)k，圖3所示為包含兩邊極耳以及絕緣片的感應(yīng)電阻基片，圖4是在基片上涂布了感應(yīng)層漿料的感應(yīng)電阻，包括感應(yīng)層200，其上層為第一感應(yīng)層，下層為第二感應(yīng)層，絕緣片210以及極耳220。

本實(shí)施方式中絕緣片210的尺寸為30mm*10mm*3mm。需要說(shuō)明的是，絕緣片210的尺寸也可以為其他數(shù)值。

感應(yīng)層200分別形成于絕緣片210的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面。本實(shí)施方式中，感應(yīng)層200的厚度為1μm~5μm。

一種一氧化碳檢測(cè)裝置，其特征在于，包括一氧化碳感應(yīng)電阻rco、常規(guī)電阻r1、r2、r3、r4、r5、警報(bào)器l、加熱片h、控制電路、供電電源e、開(kāi)關(guān)k、外殼110。

更進(jìn)一步，所述一氧化碳感應(yīng)電阻包括基片及分別形成于所述基片兩個(gè)相對(duì)側(cè)面的兩個(gè)感應(yīng)層，所述基片包括絕緣片210以及在絕緣片兩側(cè)的金屬極耳220。

更進(jìn)一步，所述報(bào)警器包括警示燈、蜂鳴器中的一種或其組合。

更進(jìn)一步，所述報(bào)警器可以安裝在裝置外殼上，也可以通過(guò)電線延長(zhǎng)到裝置外殼以外的任意位置，以便監(jiān)控。

更進(jìn)一步，所述加熱片包括電熱陶瓷片、電熱絲中的一種，主要用于烘烤感應(yīng)電阻，以使電阻處于干燥環(huán)境。

更進(jìn)一步，所述加熱片的溫度范圍為50~80攝氏度。

更進(jìn)一步，所述供電電源為直流電源或交流電源中的一種。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述硼摻雜石墨烯中硼的質(zhì)量百分比為0.5%~8%。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述感應(yīng)層的厚度為1μm~5μm。

一種一氧化碳感應(yīng)電阻的制備方法，包括如下步驟：

將氧化石墨、摻雜材料加入水中，超聲分散形成含有氧化石墨烯及摻雜材料的懸浮液，其中，所述摻雜材料選擇硼酸；

將所述含有氧化石墨烯及摻雜材料的懸浮液在80℃~100℃下烘干，得到負(fù)載有所述摻雜材料的氧化石墨烯；

將所述負(fù)載有所述摻雜材料的氧化石墨烯放置在以下環(huán)境：通入保護(hù)性氣體、溫度為400℃~550℃、射頻功率為0.1~10w，保溫20min~60min，隨后關(guān)閉射頻，并以2~10℃/s的冷卻速度降溫至50℃以下，得到摻雜石墨烯，所述摻雜石墨烯為硼摻雜石墨烯；

將所述摻雜石墨烯與氧化石墨烯混合成漿料；

將所述漿料涂敷在基片的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面形成感應(yīng)層，其中，所述基片的材料為金屬導(dǎo)電材料，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧化石墨烯與所述摻雜材料的質(zhì)量比為10：1~40：1。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述感應(yīng)層漿料的厚度為1μm~5μm，基片厚度為1~5mm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述漿料中所述摻雜石墨烯兌水后的的濃度為0.5g/ml~5.0g/ml。

上述感應(yīng)電阻通過(guò)在基片上設(shè)置感應(yīng)層，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，基片的材料中為常見(jiàn)的絕緣材料，感應(yīng)層的材料選自硼摻雜石墨烯，硼摻雜石墨烯為n型石墨烯，n型石墨烯與氧化石墨烯混合后，不同深度的空穴濃度不同，摻雜石墨烯吸附一氧化碳后會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)率的變化，且感應(yīng)電阻的靈敏度較高；上述感應(yīng)電阻的制備方法較為簡(jiǎn)單；上述感應(yīng)電阻通過(guò)測(cè)試后能檢測(cè)特定濃度的一氧化碳。

以下結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

如圖1所示，一氧化碳檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖可以看到外殼100以及外殼上的孔110、開(kāi)關(guān)120及警示燈130，其內(nèi)部控制電路圖如圖2所示，包括了一氧化碳感應(yīng)電阻rco，常規(guī)電阻r1、r2、r3、r4、r5、供電電源e、加熱片h、警示燈l以及開(kāi)關(guān)k。

優(yōu)選的，所述一氧化碳感應(yīng)電阻包括基片及分別形成于所述基片兩個(gè)相對(duì)側(cè)面的兩個(gè)感應(yīng)層，所述基片包括絕緣片210以及在絕緣片兩側(cè)的金屬極耳220。其中絕緣片210的尺寸為30mm*10mm*3mm，極耳220為尺寸3mm*3mm*1mm的紫銅片，感應(yīng)層200的厚度為3μm。

優(yōu)選的，所述報(bào)警器為警示燈，警示燈安裝在裝置外殼上。

優(yōu)選的，所述加熱片為電熱陶瓷片，主要用于烘烤感應(yīng)電阻，以使電阻處于干燥環(huán)境。

優(yōu)選的，所述加熱片的溫度范圍為60攝氏度。

優(yōu)選的，所述供電電源為直流電源。

優(yōu)選的，所述硼摻雜石墨烯中硼的質(zhì)量百分比為2%。

優(yōu)選的，所述感應(yīng)層的厚度為3μm。

所述一氧化碳感應(yīng)電阻的制備方法，包括如下步驟：

將氧化石墨、摻雜材料加入水中，超聲分散形成含有氧化石墨烯及摻雜材料的懸浮液，其中，所述摻雜材料選擇硼酸；

將所述含有氧化石墨烯及摻雜材料的懸浮液在80℃下烘干，得到負(fù)載有所述摻雜材料的氧化石墨烯；

將所述負(fù)載有所述摻雜材料的氧化石墨烯放置在以下環(huán)境：通入氮?dú)?、溫度?50℃、射頻功率為5w，保溫60min后關(guān)閉射頻，并以5℃/s的冷卻速度降溫至30℃，得到摻雜石墨烯，所述摻雜石墨烯為硼摻雜石墨烯；

將所述摻雜石墨烯與氧化石墨烯混合成漿料；

將所述漿料涂敷在基片的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面形成感應(yīng)層，其中，所述基片的材料為絕緣材料，所述氧化石墨烯與所述摻雜材料的質(zhì)量比為25：1。

所述感應(yīng)層漿料的厚度為3μm，基片厚度為3mm。

所述漿料中所述摻雜石墨烯兌水后的的濃度為2.0g/ml。

按此方法制備的一氧化碳感應(yīng)電阻可用于測(cè)試濃度為0.048%的一氧化碳，此時(shí)rco的阻值為18.580kω，r1=r2=r3=rco=18.580kω,r4=200kω,r5=500ω，供電電源e為9v，當(dāng)rco吸附空氣中濃度為0.048%的一氧化碳時(shí)，電橋電路開(kāi)始失衡，警示燈有電池通過(guò)而被點(diǎn)亮，即警示此時(shí)一氧化碳濃度為0.048%。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是裝置可用于檢測(cè)特定含量的一氧化碳，感應(yīng)電阻制備工藝簡(jiǎn)單，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，原料易得，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定，整體成本低，制造容易，有利于市場(chǎng)推廣。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。