一種氣體檢測裝置的製作方法

2023-12-04 22:23:46 1

本實用新型涉及氣體監測技術領域，具體涉及一種氣體檢測裝置。

背景技術：

目前，隨著經濟的發展，生活環境中的氣體種類與含量發生了很大變化，某些氣體的存在或其濃度的增大對人類的身體健康造成了一定的威脅，尤其是空氣中存在的惡臭氣體，因此針對這些有害氣體開展檢測工作具有重要意義；現有氣體傳感器的種類很多，常用的如固態電解質氣敏傳感器、半導體氣敏傳感器、聲表面波氣敏傳感器等。各類氣敏傳感器性能差異較大，各自的主要檢測對象也不同，構成的氣體檢測系統也存在差異，然而，幾乎所有的氣體檢測系統都不能同時對多種氣體同時進行檢測。此外，現有的氣體檢測裝置檢測氣體時，通過單一傳感器，一對一的去採集和監測氣體，檢測氣體的準確性差。傳統的氣體檢測儀器對環境的氣體的檢測時，氣體檢測傳感器只負責檢測氣體得到相應的檢測數據，採集儀器只負責採集氣體，不能對氣體檢測的同時，對氣體進行收集，從而將收集的氣體進一步進行檢測。

由此可見，傳統的氣體檢測儀器存在著明顯的不足和缺陷，亟待進一步改進。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種氣體檢測裝置，以克服現有技術存在的缺陷。

為實現上述目的，本實用新型提供一種氣體檢測裝置，所述氣體檢測裝置包括主控制器、無線傳輸模塊、氣體採樣泵、集氣袋、電源、第一氣體傳感器和第二氣體傳感器；

其中，所述無線傳輸模塊、所述氣體採樣泵、所述第一氣體傳感器、所述第二氣體傳感器分別與所述主控制器連接；

所述第一氣體傳感器出氣口與所述第二氣體傳感器進氣口連通，所述第二傳感器的出氣口與所述氣體採樣泵連接，所述氣體採樣泵的出氣口通過閥門與所述集氣袋連接；

所述無線傳輸模塊、所述氣體採樣泵、所述第一氣體傳感器、所述第二氣體傳感器分別與電源連接。

所述閥門為三通閥，所述三通閥具有一個閥門進氣口、兩個閥門出氣口，所述閥門進氣口與所述氣體採樣泵連接，所述三通閥的其中一個閥門出氣口與所述集氣袋連通，另一個閥門出氣口與外界環境連通。

所述氣體檢測裝置還包括風向傳感器，所述風向傳感器與所述主控制器連接。

所述氣體檢測裝置還包括風速傳感器，所述風速傳感器與所述主控制器連接。

所述第一傳感器為金屬氧化物半導體傳感器、電化學傳感器或者光離子化PID傳感器。

所述第二傳感器為金屬氧化物半導體傳感器、電化學傳感器或者光離子化PID傳感器。

所述氣體檢測裝置還包括第三氣體傳感器，所述第三氣體傳感器分別與所述主控制、所述第二氣體傳感器連接。

所述電源採用電池。

本實用新型具有如下優點：

本實用新型的氣體檢測裝置採用多種氣體傳感器對氣體進行檢測，測量氣體種類更多，測量結果更準確；氣體傳感器與集氣袋連接，在對氣體檢測的同時，可以對氣體進行採集，方便進一步地對採集的氣體進行檢測。氣體檢測裝置還設有風向傳感器、風速傳感器，通過風向傳感器和風速傳感器測量的數據可以判定被檢測氣體的來源。

附圖說明

圖1為本實用新型的氣體檢測裝置的組成示意圖。

具體實施方式

以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。

如圖1所示，本實用新型提供一種氣體檢測裝置，該氣體檢測裝置包括主控制器4、無線傳輸模塊7、氣體採樣泵11、集氣袋、電源2、第一氣體傳感器9和第二氣體傳感器8，電源2可採用電池，上述部件均封裝在殼體15內。其中，無線傳輸模塊7、氣體採樣泵11、第一氣體傳感器9、第二氣體傳感器8分別通過電源線及信號線3主控制器4連接；第一氣體傳感器9的進氣口10與外界環境相連通，第一氣體傳感器9出氣口與第二氣體傳感器8進氣口連通，第二傳感器8的出氣口與氣體採樣泵11連接，氣體採樣泵11的出氣口通過閥門12與集氣袋1連接；無線傳輸模塊7、氣體採樣泵11、第一氣體傳感器9、第二氣體傳感器8分別與電源2連接，電源2對無線傳輸模塊7、氣體採樣泵11、第一傳感器9和第二傳感器8供電。當第一傳感器9和第二傳感器8對氣體進行檢測時，檢測到某一氣體的濃度達到一定值時，主控制器4控制閥門12開啟，將待檢測氣體收集到集氣袋1中，並將收集到的氣體後期採用國標三袋法進一步檢測，以便作為執法依據。在監測氣體的同時可將被檢測氣體取樣保存，並可通知監測人員提取採樣結果。本實用新型的氣體檢測裝置進行檢測氣體的同時，可自動採集氣體到氣袋，方便後期採用國標三袋法進行檢測，後期作為執法依據。

較佳的，本實用新型的閥門12採用三通閥，三通閥具有一個閥門進氣口、兩個閥門出氣口，閥門進氣口與氣體採樣泵11連接，三通閥的其中一個閥門出氣口通過氣路14與集氣袋1連通，另一個閥門出氣口通過連接氣路形成出氣口13。在需要採集氣體時，主控制器4控制氣體採樣泵11開啟，被檢測的氣體經過第一傳感器9、第二傳感器8檢測後，通過氣體採樣泵11泵入集氣袋1中，多餘的氣體通過三通閥連接的氣路的出氣口13排出到環境中。通過主控制器4對三通閥11、第一傳感器9和第二傳感器8控制，可以在檢測的氣體的同時，對被檢測氣體進行收集，實現了檢測氣體與收集氣體的同步。

具體的，本實用新型的第一傳感器9、第二傳感器8分別可以為金屬氧化物半導體傳感器、電化學傳感器或者光離子化PID傳感器。根據需要，本實用新型的氣體檢測裝置還可以設置第三傳感器、第四傳感器等確定。本實用新型的氣體檢測裝置包括第一傳感器、第二傳感器以及第三傳感器，第一傳感器、第二傳感器以及第三傳感器分別與主控制連接，並且第一傳感器、第二傳感器以及第三傳感器串聯連接，其中，第一傳感器9為金屬氧化物半導體傳感器，用於監測環境中的惡臭氣體；第二傳感器8為電化學傳感器，用於測量NH3、H2S氣體濃度；第三傳感器為光離子化PID傳感器，用於測量VOCS氣體濃度。通過上述三個傳感器共同使用，可以很好的監測惡臭氣體及其濃度等級，並分辨出硫化氫、氨氣等氣體種類及其濃度值。本實用新型氣體檢測裝置採取多原理的傳感器陣列進行複合式計算，提高了氣體的監測準確性。

以下對本實用新型的金屬氧化物半導體傳感器、電化學傳感器、光離子化PID氣體傳感器作進一步的說明，本實用新型的金屬氧化物半導體傳感器利用半導體材料對氣味的靈敏反應，當對半導體進行數百攝氏度的加熱時，半導體的電阻值會隨著其表面氣味分子的吸附和表面反應，發生敏感的變化，能夠對微量的氣味進行高靈敏度的檢測。此外，金屬氧化物半導體傳感器不受周圍溫度和溼度等的影響，檢測結果的重複再現性良好。

電化學傳感器通過與被測氣體發生反應並產生與氣體濃度成正比的電信號。典型的電化學傳感器由傳感電極(或工作電極)和反電極組成，並由一個薄電解層隔開。氣體通過微小的毛管型開孔與氣體傳感器發生反應，氣體通過憎水屏障，最終到達電極表面。電化學傳感器允許適量氣體與傳感電極發生反應，以形成充分的電信號，同時防止電解質漏出傳感器。穿過屏障擴散的氣體與傳感器電極發生反應，傳感器電極採用氧化機理或還原機理，針對被測氣體設計的電極材料進行催化。電阻器的電流與被測氣濃度成正比，測量電阻器的電流的大小即可確定被檢測氣體濃度大小。

光離子化PID氣體傳感器採用一個紫外燈(UV)光源將有機物打成可被檢測器檢測到的正負離子。檢測器測量離子化的氣體的電荷並將其轉化為電流信號，電流被放大並顯示出「PPM」濃度值。氣體被檢測後，離子重新複合成為原來的氣體。PID是一種非破壞性檢測器，它不會「燃燒」或永久性改變被測氣體，經過PID檢測的氣體仍可被收集用做進一步的測定。

其中，氣體檢測裝置還包括風向傳感器5、風速傳感器6，風向傳感器5和風速傳感器6均與主控制器4連接。風向傳感器5可以準確的測定風向，有利於準確判斷被檢測氣體的來源和方向。具體應用時，測量風向也可採用風向標，測量風速也可採用風向儀。尤其是對惡臭氣體的監測時，因其氣體的成分複雜而且受多方面的因素影響，例如：惡臭氣體受到周邊工業環境、氣象條件等影響，在氣體檢測裝置上安裝風向傳感器、風速傳感器，可用於監測被測點的氣象條件，有利於惡臭氣體的監測和判斷惡臭氣體的來源，以便及時的預報。

本實用新型的氣體檢測裝置通過氣體採樣泵11，連續不斷的抽取採樣氣體，經過氣體傳感器反應後，主控制器將監測的氣體濃度轉化為電信號，電信號經過模擬運算電路放大預處理後，通過無線傳輸模塊7發送到微處理器計算處理得到惡臭氣體以及其他被檢測氣體的數位訊號。同時，將風向傳感器、風速傳感器測得的周邊環境的氣象條件的數據通過無線傳輸模塊7實時地傳輸到微處理器中。被檢測氣體的數據以及風向、風速數據經微處理器進一步處理，得到氣體的測定濃度，以及判斷惡臭氣體的來源的依據。

本實用新型的氣體檢測裝置設有多個氣體傳感器，且集氣袋通過採樣泵與氣體傳感器連接，在氣體傳感器檢測氣體的同時對氣體進行收集，方便進一步採用國標三袋法進行檢測，使得測量結果更貼合實際情況，測量結果更準確。此外，本實用新型採用多種氣體傳感器，能夠覆蓋較多種的檢測氣體，

雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本實用新型作了詳盡的描述，但在本實用新型基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實用新型精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬於本實用新型要求保護的範圍。