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气体检测设备对许多行业都很有用,对气体检测仪市场的未来预测好坏参半,尽管大多数人预计它会快速增长。Markets和Markets的一份报告预计,到2022年,全球气体传感器市场将达到10.1亿美元,而最近的Radiant Insights报告预计,到2020年,外观专利侵权,全球气体传感器市场将超过25亿美元。在微型气体传感器方面,专利申请不断扩大,在截至2016年10月的40年间,发明了1050多个专利系列。

大多数家庭和住宅楼都配备了一氧化碳探测器等气体传感器,用于检测有毒气体的危险程度。在工业环境中,特别是使用加压气体的环境中,精密的气体传感器与控制系统相结合,以确保可燃或有毒气体不会逃逸到不受控制的环境中。有许多类型的气体传感器,设计用于使用电化学、光电离或红外成像技术等以各种方式测量气体。

本周一,7月24日,是气体传感器装置领域开创性专利发布55周年纪念日。发明家比阿特丽斯·希克斯(Beatrice Hicks)是2017年入选国家发明家名人堂的一员,也是美国真正具有开拓性的女工程师之一,无版权图片下载,也是20世纪中叶第一批进入技术发展领域的女性工程师之一。希克斯将继续在女性工程师协会的成立中发挥作用,她的故事是一个极好的提醒,提醒人们良好教育的力量和相信自己的能力。

早期气体探测器:煤矿中的金丝雀

纵观人类历史,空气污染和文明往往携手并进。《科学》杂志1983年发表的一篇文章讨论了早期人类洞穴因火灾通风不当而造成室内污染的证据。19世纪的工业革命在很大程度上导致了城市地区的高污染水平,一个世纪后,这引发了美国和全世界在环境问题上的政治激进主义发展。

在19世纪和20世纪初,对煤矿工人来说,测量工作场所的瓦斯含量是生死攸关的大事。煤矿里的金丝雀不仅仅是一句谚语,而是矿工们用来检测一氧化碳或其他气体水平的工具,以免它们对人类造成巨大的身体伤害。在英国煤矿中,金丝雀一直被用作探测危险气体的手段,直到1986年电子传感器技术取代了金丝雀。

几十年前,1919年1月2日,比阿特丽斯·希克斯出生在新泽西州的奥兰治镇。她的父亲威廉是一名化学工程师,在她早年的时候,比阿特丽斯在学校很小的时候就表现出了科学和数学的天赋。根据新泽西州商会对希克斯的介绍,她被评为该州第十大最具影响力的发明家,希克斯从小就受到启发,通过观看乔治华盛顿大桥和帝国大厦的建造来从事工程设计。

然而,到20世纪30年代,在工程领域几乎没有女性,公众对女性工程师的想法并不友好。据报道,尽管她的父母从未阻止过她,但希克斯处理了来自朋友和老师的令人沮丧的意见,他们认为她不应该继续她的工程研究。从Orange高中毕业后,Hicks于1939年从纽瓦克工程学院(现为新泽西理工学院)获得工程学士学位;希克斯是当年900名学生中的两名女性之一。希克斯毕业后将继续在学院工作三年,担任研究助理。

第二次世界大战为女性工程师提供了一个机会

当美国在第二次世界大战期间加入盟军时,许多来自不同行业的男性都离开了职业生涯,投身于武装部队。1942年,她被贝尔电话子公司Western Electric聘请为工程师,这是Western历史上第一位女性员工。网上引述希克斯已出版传记的个人资料指出,在西部大学期间,她致力于开发晶体振荡器以产生无线电频率,版权登记代理,这是一种对飞机通信有用的技术。她还从事长途电话技术工作。

到20世纪40年代中期,在父亲去世后,她加入了父亲的金属加工企业纽瓦克控制公司。在纽瓦克控制公司期间,希克斯的职业生涯从担任公司副总裁和总工程师发展到1955年成为公司总裁。到了1949年,她在史蒂文斯理工学院完成了物理学硕士课程。

在纽瓦克控制中心,希克斯还开发了这项发明,这是她对气体浓度传感的最大贡献,当然不仅仅是贡献。她开发了一种气体密度传感器,专利撰写代理人,安装在使用气相材料作为绝缘体或燃料的设备上。该传感器能够确定装置中的气体体积何时达到临界水平,从而能够更好地控制发展先进技术所需的装置中的气体压力和水平。

美国专利号3046369概述了希克斯在气体传感器技术方面的重大创新,标题为"气体密度传感装置",1962年7月24日发布。它声称,在密度系统中,有一个装有气体的腔室,一个中空的壳体,其内腔与腔室连通,一个密封的可膨胀和可收缩的波纹管安装在中空壳体内,并与腔室中的气体连通,以及致动部分,当波纹管响应于气体的压力-温度函数移动到临界位置时,致动输出装置。本发明产生了一种在接近临界气体密度时具有高信号有用性的装置。在一个例子中,该装置发出的信号可能是电绝缘气体正在接近可能发生电弧的危险点。