一种肼的传感防护系统技术方案

本实用新型专利技术揭示了一种肼的传感防护系统，包括用于检测气态肼的传感器及报警电路两部分，其中传感器包括底层、传感层和电极层，底层为柔性衬底，柔性衬底的表面中间部分设有传感层，传感层的两侧与之相接设有电极层，电极层分别位于传感层两侧的两个电极接入报警电路。本实用新型专利技术可以应用在任何密闭容器内壁或任何材料表面上，通过传感层薄膜电阻的变化，来监测肼蒸气的浓度，传感器一旦失效，可直接更换传感层薄膜，操作简便；采用全印刷方法制备传感器，成本低廉，可低成本持续发挥对肼蒸气的监视功能。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种重毒性污染物的传感防护系统，尤其涉及一种有机物薄膜传感器、并用于检测气态胼的传感防护系统。
技术介绍
胼是一种无色发烟的，具有腐蚀性和强还原性的液体化合物。由于它有强还原性， 可以还原银等金属离子，在工业生产中被用作原料。它通常是作为喷气式发动机的燃料、火箭燃料、显影剂、发泡剂或制药原料。同时，它也是一种极毒的化学物质，能引起眼睛发炎或灼伤粘膜并能强烈腐蚀皮肤。随着经济的发展，人类应用胼进行生产的机会越来越多，人身接触胼的机率也正呈现上升的趋势。因此，在对胼运输或应用过程中，需要对容器周围是否有胼蒸气进行实时的监控，来确保人身安全。虽然国内已有三个关于气态胼的传感器专利， 专利公开号分别为:CN 200710304642.0、CN 1403805A和CN101470091A，但是它们要么是关于传感薄膜的制备工艺，要么是针对火箭燃料泄漏问题而开发的传感器系统，这类传感器成本高并且制备工艺与控制复杂，使得传感器成本较高，不适合日常生活中对胼蒸气低成本监控的需要。印刷电子学是一门新兴的交叉学科，从有机电子学发展演变过来。利用有机半导体可以制造薄膜状的晶体管和电路。目前，已经有利用有机半导体制备的RFID回路、制备场效应晶体管的报道。另一方面，印刷电子技术可以实现大规模的低成本印刷，而且不利用酸性物质的腐蚀工艺，保护环境，整个制作工艺对人身体伤害较小，优于传统的半导体制造工艺。
技术实现思路
本技术的目的是以印刷电子学技术为基础，提出一种基于全印刷工艺、电阻变量检测的气态胼传感防护系统，解决气态胼污染检测上的传感薄膜低成本应用问题。本技术将通过以下技术方案得以实现一种胼的传感防护系统，包括用于检测气态胼的传感器及报警电路两部分，其特征在于所述传感器包括底层、传感层和电极层，所述底层为柔性衬底，所述柔性衬底的表面中间部分设有传感层，所述传感层的两侧与之相接设有电极层，电极层分别位于传感层两侧的两个电极接入报警电路。进一步地，所述传感层为至少包括DFHC0-4TC0、P3HT的导电聚合物薄膜，传感层厚度小于500 μ m。进一步地，所述电极层的厚度小于500 μ m，且厚于传感层的厚度。进一步地，所述报警电路至少包括一喇叭、用于驱动喇叭的关断芯片和一个与关断芯片相连的负载电阻，所述负载电阻、传感器与关断芯片相连形成回路，所述关断芯片的状态变化驱动电压为负载电阻两端的电压。本技术可以应用在任何密闭容器内壁及任何材料表面上，通过传感层的薄膜电阻的变化，来监测胼蒸气的浓度，传感器一旦失效，可直接更换传感薄膜，操作简便；采用全印刷方法制备传感器，成本低廉，可低成本持续发挥对胼蒸气的监视功能。附图说明图1是本实 用新型胼传感器的结构示意图；图2是本技术胼传感器系统的电路图。具体实施方式由全印刷技术制造的有机物薄膜传感器，表面有一层传感薄膜DFHC0-4TC0，当有胼蒸气靠近薄膜时候，会与DFHC0-4TC0表面发生吸附和化学反应，从而使DFHC0-4TC0的电阻发生改变。DFHC0-4TC0是η型的半导体，它的分子结构中有类似噻吩的结构，而且还有三个羰基。氧原子和硫原子都有未成化学键的孤立电子对，有和胼分子中的氢原子形成氢键的能力，故对胼分子的选择性较高。传感器的衬底采用柔性耐热绝缘聚合物，使得传感器可以适合任何形式的容器。根据η型传感器的性质，当有胼分子吸附或形成氢键固定于传感薄膜表面时，传感薄膜的电阻会变小。通过电阻的变化，来测试空气中不同浓度的胼气体。以下便结合实施例附图，对本技术的具体实施方式作进一步的详述，以使本技术技术方案更易于理解、掌握。本技术是以印刷电子学技术为基础，全印刷制造的有机薄膜式气态胼的传感器。如图2所示，该胼的传感防护系统由全印刷的气态胼有机薄膜传感器与信号报警系统两部分构成，其中QM为用于检测气态胼的传感器。有机薄膜胼传感器QM的结构如附图1 所示，包括两个电极3和4、传感层2和作为底层的柔性衬底1，所述柔性衬底1表面中间部分上打印有传感层2，而传感层2的两侧与之相接打印有电极3和4，分别接入报警电路。本技术传感器的柔性衬底1采用柔性耐热绝缘聚合物，使得传感器可以适合任何形式的容器。柔性衬底1的材料至少包括ΡΕΜ、ΡΤΜ、ΡΙΜ。传感层2为导电聚合物薄膜， 所述薄膜的厚度小于500 μ m，导电聚合物材料为有机半导体，至少包括DFHC0-4TC0、P3HT。 DFHC0-4TC0是η型的半导体，分子结构为权利要求1.一种胼的传感防护系统，包括用于检测气态胼的传感器及报警电路两部分，其特征在于所述传感器包括底层、传感层和电极层，所述底层为柔性衬底，所述柔性衬底的表面中间部分设有传感层，所述传感层的两侧与之相接设有电极层，电极层分别位于传感层两侧的两个电极接入报警电路。2.根据权利要求1所述的一种胼的传感防护系统，其特征在于所述传感层为导电聚合物薄膜，传感层厚度小于500 μ m。3.根据权利要求1所述的一种胼的传感防护系统，其特征在于所述电极层的厚度小于500 μ m,且厚于传感层的厚度。4.根据权利要求1所述的一种胼的传感防护系统，其特征在于所述报警电路至少包括一喇叭、用于驱动喇叭的关断芯片和一个与关断芯片相连的负载电阻，所述负载电阻、传感器与关断芯片相连形成回路，所述关断芯片的状态变化驱动电压为负载电阻两端的电压。专利摘要本技术揭示了一种肼的传感防护系统，包括用于检测气态肼的传感器及报警电路两部分，其中传感器包括底层、传感层和电极层，底层为柔性衬底，柔性衬底的表面中间部分设有传感层，传感层的两侧与之相接设有电极层，电极层分别位于传感层两侧的两个电极接入报警电路。本技术可以应用在任何密闭容器内壁或任何材料表面上，通过传感层薄膜电阻的变化，来监测肼蒸气的浓度，传感器一旦失效，可直接更换传感层薄膜，操作简便；采用全印刷方法制备传感器，成本低廉，可低成本持续发挥对肼蒸气的监视功能。文档编号G01N27/12GK202119746SQ20112008686公开日2012年1月18日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日专利技术者李岩, 潘革波, 王亦 申请人:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种肼的传感防护系统，包括用于检测气态肼的传感器及报警电路两部分，其特征在于：所述传感器包括底层、传感层和电极层，所述底层为柔性衬底，所述柔性衬底的表面中间部分设有传感层，所述传感层的两侧与之相接设有电极层，电极层分别位于传感层两侧的两个电极接入报警电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，王亦，潘革波，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：实用新型
国别省市：32