[发明专利]覆膜光纤一氧化碳传感器的制作方法及其传感器和一氧化碳浓度的检测方法

权利要求书

1.一种覆膜光纤一氧化碳传感器的制作方法，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，薄芯光纤的纤芯直径小于单模光纤的纤芯直径，将两根单模光纤分别熔接在薄芯光纤的两端；

2)配置Co₃O₄-PANI-CuO复合溶胶，将氧化铜粉末按照(0.37～0.39)∶(0.1～0.4)的质量比加入到(0.04～0.07)mol/L的氨基苯磺酸溶液中搅拌直至配置成分散液，再向其内加入浓度99％～100％的苯胺单体，苯胺单体与分散液的质量配比为(2∶5)～(2∶9)，并搅拌均匀得到配置液Ⅰ；接着将四氧化三钴粉末按照(0.43～0.46)∶(1.0～1.2)的质量比加入到(0.05～0.25)mol/L的过硫酸铵溶液中，并搅拌均匀得到配置液Ⅱ；将配置液Ⅰ分批次加入到配置液Ⅱ中，期间持续搅拌，配置完成后待其完成化学反应即可；

3)将步骤1中得到的薄芯光纤段浸入到Co₃O₄-PANI-CuO复合溶胶中后取出干燥至恒重，使薄芯光纤段表面形成覆膜层。

2.根据权利要求1所述的覆膜光纤一氧化碳传感器的制作方法，其特征在于：在步骤2中，配置液Ⅰ分批次且等量加入到配置液Ⅱ中，相邻两批次加入时间间隔2～4s，搅拌速率为500～1000r/min。

3.根据权利要求1所述的覆膜光纤一氧化碳传感器的制作方法，其特征在于：在步骤2中，在配置液Ⅰ与配置液Ⅱ反应期间间歇搅拌若干次，每次搅拌速率为500～1000r/min，搅拌时间4～6min。

4.根据权利要求1所述的覆膜光纤一氧化碳传感器的制作方法，其特征在于：重复n次步骤3得到厚度为100～400nm的覆膜层，n大于等于1。

5.一种覆膜光纤一氧化碳传感器，其特征在于：由权利要求1至4中任意一项所述的覆膜光纤一氧化碳传感器的制作方法制得而成。

6.一种一氧化碳浓度的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)获取权利要求5中的所述覆膜光纤一氧化碳传感器，将其一端接入光源，另一端接入光谱分析仪，获得在没有一氧化碳气体下的光谱图；

b)配置多种不同浓度的一氧化碳气体，并放入不同的气室中；

c)将步骤a中的所述覆膜光纤一氧化碳传感器放入到不同的气室中，得到气体传感器在不同浓度一氧化碳气体下的光谱图；

d)获取步骤a中光谱图其中一段波谷的中心波长，并在步骤c中不同浓度一氧化碳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为一氧化碳气室检测光谱中该波谷的中心波长，a为不含一氧化碳气体检测光谱中该波谷的中心波长，b为每1ppm一氧化碳气体在光谱中的偏移量，x为一氧化碳气体的浓度；

e)将步骤a中的所述覆膜光纤一氧化碳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得到一氧化碳气体的浓度。