[发明专利]CO传感器的制作方法及传感器和CO浓度的检测方法

权利要求书

1.一种CO传感器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)获取相同直径的一根单模光纤和一根光子晶体光纤，分别将其两端切割平整后，将单模光纤一端与光子晶体光纤的一端熔接在一起得到熔接光纤；

(2)配置PANI/Co₃O₄复合溶液，将四氧化三钴粉末按照(1∶7)～(2∶8)的质量比加入到浓度为36.0％～38.0％的盐酸溶液中搅拌均匀得到配置液Ⅰ，向配置液Ⅰ内加入浓度99％～100％的苯胺单体，苯胺单体与配置液Ⅰ的质量配比为(2∶8)～(2∶9)，搅拌均匀得到配置液Ⅱ，再将(0.4～0.45)mol/L的过硫酸铵溶液加入配置液Ⅱ中，过硫酸铵溶液与配置液Ⅱ的质量配比为(6∶1)～(7∶2)，期间持续搅拌，直至苯胺单体与过硫酸铵聚合反应完成得到配置液Ⅲ，向配置液Ⅲ内加入浓度为99.7％～99.9％酒精，配置液Ⅲ与酒精的质量配比为(35∶8)～(12∶1)，搅拌均匀后静置，固液分离完全后得到复合溶液Ⅰ，对复合溶液Ⅰ进行干燥处理，在30～75℃的环境中干燥1～4h后得到复合溶液Ⅱ；

(3)将熔接光纤中的光子晶体光纤段远离单模光纤段的一端清洁干净，然后将其浸入到步骤(2)中得到的复合溶液Ⅱ内，取出并将光子晶体光纤段中光纤周面上的多余复合溶液Ⅱ清除干净，将熔接光纤放置在真空环境中进行干燥，使光子晶体光纤端面形成厚度为40～200nm的覆膜层。

2.根据权利要求1所述的CO传感器的制作方法，其特征在于：在步骤(3)对光子晶体光纤段远离单模光纤段的一端采用去离子水进行清洗，再用酒精擦拭后干燥至恒重，将光子晶体光纤段远离单模光纤段的一端浸入到复合溶液Ⅱ内1～2秒后取出，使其保持竖直向下状态进行干燥。

3.一种CO传感器，其特征在于：由权利要求1至2中任意一项所述的CO传感器的制作方法制得。

4.CO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3中的所述CO传感器和光纤环形器，光纤环形器的端口1接入光源，光纤环形器的端口2与所述单模光纤段中远离光子晶体光纤段的一端接通，光纤环形器的端口3接入光谱分析仪，获得在没有一氧化碳气体下的反射光干涉光谱图；

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CO传感器放入到不同的气室中，得到所述CO传感器在不同浓度一氧化碳气体下的反射光干涉光谱图；

d)获取步骤a中光谱图其中一段波谷对应的波长，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对应的波长，并通过线性拟合得到y＝a+bx，即x＝(y-a)/b，其中y为一氧化碳气室检测光谱中该波谷对应的波长，a为不含一氧化碳气体检测光谱中该波谷对应的波长，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CO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＝(y-a)/b得到一氧化碳气体的浓度。