專利名稱：氣體檢測(cè)系統(tǒng)及氣體檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種氣體檢測(cè)系統(tǒng)與氣體檢測(cè)方法，特別關(guān)于一種可用多種方式控制并啟動(dòng)氣體檢測(cè)的氣體檢測(cè)系統(tǒng)與氣體檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，使得人類的生活環(huán)境逐漸受到污染。但隨著環(huán)保意識(shí)的抬頭與人類對(duì)于生活品質(zhì)要求的提升，如何有效控制人類生存環(huán)境中的有害物質(zhì)成為重要的議題。一般而言，氣體檢測(cè)的方法主要為分成四種方式，第一種為半導(dǎo)體誘導(dǎo)器，半導(dǎo)體誘導(dǎo)器因其耗電量高的缺點(diǎn)，使得半導(dǎo)體誘導(dǎo)器發(fā)展不易。第二種為生物誘導(dǎo)器，主要以氨氣及環(huán)境臭味的檢測(cè)為主，但其成本較高，使得生物誘導(dǎo)器很少應(yīng)用于氣體檢測(cè)的領(lǐng)域。第三種為電化學(xué)誘導(dǎo)器，主要應(yīng)用在50百萬(wàn)分之一(Parts Per Million,PPM)以下低濃度氣體檢測(cè)及特殊氣體如氫氰酸(HCN)、鍺烷(GeH4)、硅烷(SiH4)、硫化氫( 的檢測(cè)上。第四種為光學(xué)誘導(dǎo)器，由于不必與氣體接觸，可應(yīng)用于遠(yuǎn)距監(jiān)測(cè)。而上述所有的誘導(dǎo)器是將檢測(cè)到的氣體濃度轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)的裝置。已知檢測(cè)氣體的檢測(cè)裝置，例如氣相色譜儀(Gas Chromatography) 0雖然具有高靈敏度、高準(zhǔn)確性與低濃度檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，但其價(jià)格昂貴且為體積龐大，與電子科技朝向輕薄短小的發(fā)展背道而馳。為了解決上述問(wèn)題，業(yè)者提出了一種可攜式氣體檢測(cè)裝置，以提高氣體檢測(cè)的機(jī)動(dòng)性。但上述可攜式氣體檢測(cè)裝置仍需具備有控制與運(yùn)算功能的接口控制單元才可進(jìn)行氣體的檢測(cè)，且可攜式氣體檢測(cè)裝置具有電源控制單元，使得可攜式氣體檢測(cè)裝置于制作上存在有無(wú)法降低成本與無(wú)法進(jìn)一步縮小體積的問(wèn)題。此外，一般的可攜式氣體裝置是利用手動(dòng)方式進(jìn)行氣體檢測(cè)，若需增加其他不同的控制啟動(dòng)方式會(huì)造成可攜式氣體裝置于制作成本上的增加，而不符合市場(chǎng)需求。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問(wèn)題，本發(fā)明提供一種氣體檢測(cè)系統(tǒng)與氣體檢測(cè)方法，用以解決先前技術(shù)存在有無(wú)法降低成本與無(wú)法進(jìn)一步縮小體積的問(wèn)題。依據(jù)本發(fā)明所提出的氣體檢測(cè)系統(tǒng)，可用以檢測(cè)外在環(huán)境中的氣體特性。在本實(shí)施例中，氣體檢測(cè)系統(tǒng)包括氣體測(cè)量裝置與計(jì)算機(jī)裝置，氣體測(cè)量裝置包括一腔體、至少一光源、至少一誘導(dǎo)器、一處理器與一連結(jié)端口，計(jì)算機(jī)裝置包括一接合端口與一運(yùn)算器。腔體包括一氣室與至少一開(kāi)口，開(kāi)口使氣室與外在環(huán)境連通。光源與誘導(dǎo)器設(shè)置于腔體內(nèi)，連結(jié)端口電性連接接合端口。運(yùn)算器經(jīng)控制程序后輸出至少一控制信號(hào)，處理器根據(jù)控制信號(hào)控制光源發(fā)出光線，使誘導(dǎo)器產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)，處理器接收并處理感測(cè)信號(hào)而輸出一特性值至計(jì)算機(jī)裝置。在一實(shí)施例中，其中運(yùn)算器包括一校正模塊與一比較模塊，校正模塊接收特性值并產(chǎn)生一濃度值，比較模塊將濃度值與一預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較而產(chǎn)生一結(jié)果信號(hào)。
在一實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)裝置更包括一報(bào)警器，報(bào)警器與運(yùn)算器電性連接。當(dāng)結(jié)果信號(hào)為危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，報(bào)警器產(chǎn)生一聲音信號(hào)。依據(jù)本發(fā)明所提出的氣體檢測(cè)方法的一實(shí)施例，氣體檢測(cè)方法可包括產(chǎn)生至少一控制信號(hào)至處理器，借由處理器控制光源發(fā)出光線，光源設(shè)置于腔體內(nèi)；借由誘導(dǎo)器接收光線而產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)，誘導(dǎo)器設(shè)置于腔體內(nèi)且對(duì)應(yīng)接收光源所發(fā)出的光線；借由處理器接收感測(cè)信號(hào)并進(jìn)行處理程序而輸出特性值；以及透過(guò)接合端口接收特性值并經(jīng)過(guò)運(yùn)算程序而產(chǎn)生結(jié)果信號(hào)。在另一實(shí)施例中，當(dāng)結(jié)果信號(hào)為危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，借由報(bào)警器產(chǎn)生聲音信號(hào)。依據(jù)本發(fā)明所揭露的氣體檢測(cè)系統(tǒng)，可用以檢測(cè)外在環(huán)境的氣體。借由接合端口與連結(jié)端口的電性連接設(shè)計(jì)，一方面可有效利用計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)行管理與控制氣體檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)作與氣體檢測(cè)的流程，另一方面可有效降低氣體測(cè)量裝置的制作成本。借由光源與誘導(dǎo)器的選擇，可使氣體檢測(cè)系統(tǒng)同時(shí)檢測(cè)多種氣體。再者，借由報(bào)警器的設(shè)置，可提醒使用者檢測(cè)的氣體濃度過(guò)高，外在環(huán)境可能具有危險(xiǎn)性。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1為依據(jù)本發(fā)明所描述的氣體檢測(cè)系統(tǒng)的一實(shí)施例電路方塊示意圖。圖2A為依據(jù)本發(fā)明所描述的腔體的第一實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B為依據(jù)本發(fā)明所描述的腔體的第二實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2C為依據(jù)本發(fā)明所描述的腔體的第三實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2D為依據(jù)本發(fā)明所描述的腔體的第四實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2E為依據(jù)本發(fā)明所描述的腔體的第五實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為依據(jù)本發(fā)明所描述的氣體檢測(cè)方法應(yīng)用于氣體檢測(cè)系統(tǒng)的第一實(shí)施例流程示意圖。圖4為依據(jù)圖3的步驟606的一實(shí)施例流程示意圖。圖5為依據(jù)圖3的步驟608的一實(shí)施例流程示意圖。圖6為依據(jù)本發(fā)明所描述的氣體檢測(cè)方法應(yīng)用于氣體檢測(cè)系統(tǒng)的第二實(shí)施例流程示意圖。圖7為依據(jù)本發(fā)明所描述的氣體檢測(cè)方法應(yīng)用于氣體檢測(cè)系統(tǒng)的第三實(shí)施例流程示意圖。圖8為依據(jù)本發(fā)明所描述的氣體檢測(cè)方法應(yīng)用于氣體檢測(cè)系統(tǒng)的第四實(shí)施例流程示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明38 按鍵40容氣盒100氣體檢測(cè)系統(tǒng)200氣體測(cè)量裝置202、402、502 腔體
5
204光源
206誘導(dǎo)器
208處理器
210連結(jié)端口
212,404,504 氣室
214、216、406、506、508 開(kāi)口
218光線
220內(nèi)表面
222反射層
224濾波單元
226放大單元
228模數(shù)轉(zhuǎn)換器
300計(jì)算機(jī)裝置
302接合端口
304運(yùn)算器
306報(bào)警器
310校正模塊
312比較模塊
316預(yù)設(shè)值
318結(jié)果信號(hào)
408,510通風(fēng)扇
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D1，其為依據(jù)本發(fā)明所描述的氣體檢測(cè)系統(tǒng)的一實(shí)施例電路方塊示意圖。在本實(shí)施例中，氣體檢測(cè)系統(tǒng)100可用以檢測(cè)外在環(huán)境中的氣體特性。氣體檢測(cè)系統(tǒng)100包括氣體測(cè)量裝置200與計(jì)算機(jī)裝置300，其中，氣體測(cè)量裝置200包括腔體202、光源204、誘導(dǎo)器206、處理器208與連結(jié)端口 210。計(jì)算機(jī)裝置300包括接合端口 302與運(yùn)算器304。計(jì)算機(jī)裝置300可為但不限于筆記本電腦，也就是說(shuō)，計(jì)算機(jī)裝置300亦可為桌上型電腦或手持式電腦等。光源204與誘導(dǎo)器206設(shè)置于腔體202內(nèi)，處理器208電性連接于光源204及誘導(dǎo)器206，連結(jié)端口 210電性連接于處理器208。接合端口 302與連結(jié)端口 210電性連接，運(yùn)算器304電性連接于接合端口 302。其中，連結(jié)端口 210與接合端口 302皆可為但不限于通用串行總線(Universal Serial Bus, USB)接口，但本實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。也就是說(shuō)，連結(jié)端口 210與接合端口 302亦可皆為RS-232接口。在本實(shí)施例中，光源204可為但不限于光線波長(zhǎng)為3微米(Micrometer，μ m)至5微米的紅外線光源，誘導(dǎo)器206可為但不限于非色散紅外線誘導(dǎo)器(NonDispersiveInfrared Sensor, NDIR)，光源204的數(shù)量可為但不限于一個(gè)，誘導(dǎo)器206的數(shù)量可為但不限于一個(gè)，也就是說(shuō)，光源204亦可為紫外線光源，誘導(dǎo)器206亦可為紫外線誘導(dǎo)器，光源204的數(shù)量可為兩個(gè)，誘導(dǎo)器206的數(shù)量可為一個(gè)，可依據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行調(diào)整。需注意的是，光源204所發(fā)出的光線波長(zhǎng)需能被誘導(dǎo)器206所感測(cè)，且光源204的選擇與外在環(huán)境中的氣體有關(guān)，例如但不限于氣體檢測(cè)系統(tǒng)100欲進(jìn)行檢測(cè)二氧化碳(Carbon Dioxide,CO2)時(shí)，光源204可選擇為光線波長(zhǎng)為4微米至5微米的紅外線光源；氣體檢測(cè)系統(tǒng)100欲進(jìn)行檢測(cè)臭氧(Ozone，O3)時(shí)，光源204可選擇為光線波長(zhǎng)為30納米(nanometer，nm)至40納米的紫外線光源。在本實(shí)施例中，由于光源204可為光線波長(zhǎng)為3微米(Micrometer，μ m)至5微米的紅外線光源，誘導(dǎo)器206可為具有三濾波片(未標(biāo)示)的非色散紅外線誘導(dǎo)器(即可同時(shí)感測(cè)三種不同波長(zhǎng)的紅外線)，因此氣體檢測(cè)系統(tǒng)100可同時(shí)檢測(cè)二氧化碳、一氧化碳(Carbon Monoxide, CO)與甲烷(Methane，CH4)。其中，二氧化碳的主要吸收的光線波段約為4. 2微米至4. 5微米，一氧化碳的主要吸收的光線波段約為4. 5微米至4. 8微米，甲烷的主要吸收的光線波段約為3. 2微米至3. 5微米。也就是說(shuō)，可利用各種氣體間不同的主要吸收光線波段的物理特性，使氣體檢測(cè)系統(tǒng)100可同時(shí)檢測(cè)多種氣體。此外，當(dāng)氣體檢測(cè)系統(tǒng)100需同時(shí)檢測(cè)多種氣體時(shí)，光源204所發(fā)出光線218的波長(zhǎng)范圍較大，可借由光源204為可調(diào)式的光源或增加光源204數(shù)量的方式擴(kuò)大光線218的波長(zhǎng)范圍。在本實(shí)施例中，誘導(dǎo)器206具有三感測(cè)單元(未標(biāo)示)，每一感測(cè)單元包括濾光片(未標(biāo)示)，光線218中可通過(guò)每一濾光片的波長(zhǎng)與氣體檢測(cè)系統(tǒng)100所欲進(jìn)行檢測(cè)的氣體有關(guān)。此外，為了減少氣體流動(dòng)的干擾，可于腔體202中設(shè)置參考?xì)馐?未標(biāo)示)，誘導(dǎo)器206更改為具有四感測(cè)單元(未標(biāo)示)的非色散紅外線誘導(dǎo)器。更詳細(xì)地說(shuō)，當(dāng)氣體量測(cè)裝置200進(jìn)行氣體量測(cè)時(shí)，光源204所發(fā)出的光線218可同時(shí)經(jīng)過(guò)氣室212與參考?xì)馐叶謩e入射至誘導(dǎo)器206所具有的四感測(cè)單元，其中，光線218經(jīng)過(guò)參考?xì)馐叶凰母袦y(cè)單元之一所感測(cè)出來(lái)的信號(hào)可用以修正其他三感測(cè)單元所感測(cè)出來(lái)的信號(hào)(即光線218經(jīng)過(guò)氣室212而被三感測(cè)單元所感測(cè)出來(lái)的信號(hào))，以減少因氣體流動(dòng)的干擾所產(chǎn)生的誤差。請(qǐng)參照?qǐng)D2A，其為依據(jù)本發(fā)明所描述的腔體的第一實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。腔體202包括氣室212與開(kāi)口 214、216，開(kāi)口 214、216使氣室212與外在環(huán)境連通，且開(kāi)口 214、216分別配置于腔體202的相對(duì)二側(cè)邊。光源204與誘導(dǎo)器206分別配置于腔體202兩末端，使得誘導(dǎo)器206可對(duì)應(yīng)接收光源204所發(fā)出的光線218。此外，為了增加誘導(dǎo)器206的靈敏度，可于腔體202的內(nèi)表面220涂布反射層222，反射層222可將入射于反射層222的光線218反射并引導(dǎo)光線218入射誘導(dǎo)器206，以增加誘導(dǎo)器206所接收的光強(qiáng)度。在本實(shí)施例中，開(kāi)口的數(shù)量可為但不限于兩個(gè)，也就是說(shuō)，開(kāi)口的數(shù)量亦可為一個(gè)，實(shí)際開(kāi)口的數(shù)量可依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。舉例而言，請(qǐng)參照?qǐng)D2B，其為依據(jù)本發(fā)明所描述的腔體的第二實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。腔體402包括氣室404、開(kāi)口 406與通風(fēng)扇408，開(kāi)口 406使氣室404與外在環(huán)境連通，通風(fēng)扇408設(shè)置于開(kāi)口 406，通風(fēng)扇408可用以將外在環(huán)境的氣體抽進(jìn)與排出氣室404。除此之外，請(qǐng)參照?qǐng)D2C，其為依據(jù)本發(fā)明所描述的腔體的第三實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。腔體502包括氣室504、開(kāi)口 506、開(kāi)口 508與通風(fēng)扇510，開(kāi)口 506、508使氣室504與外在環(huán)境連通。在本實(shí)施例中，開(kāi)口 506、508可分別配置于腔體502的同一側(cè)邊，通風(fēng)扇510可設(shè)置于開(kāi)口 506以將外在環(huán)境的氣體抽進(jìn)氣室504，但本實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。也就是說(shuō)，開(kāi)口 506、508可分別配置于腔體502的相對(duì)二側(cè)邊，通風(fēng)扇510可設(shè)置于開(kāi)口 506以將外在環(huán)境的氣體排出氣室504(請(qǐng)參照?qǐng)D2D，其為依據(jù)本發(fā)明所描述的腔體的第四實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖)。
上述實(shí)施例中的氣體檢測(cè)系統(tǒng)100用以檢測(cè)可流進(jìn)氣室內(nèi)部與流出氣室外部的外在環(huán)境的氣體，但上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。也就是說(shuō)，氣體檢測(cè)系統(tǒng)100亦可用以檢測(cè)容氣盒40內(nèi)的氣體。請(qǐng)參照?qǐng)D2E，其為依據(jù)本發(fā)明所描述的腔體的第五實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，可先容氣盒40裝入欲檢測(cè)的氣體，且氣體不會(huì)自容氣盒40流出。接著，將容氣盒40借由開(kāi)口 214置入腔體202中，需注意的是，容氣盒40可為但不限于透光材料，且容氣盒40置入腔體202后外在環(huán)境的氣體不能進(jìn)入氣室212內(nèi)，以避免外在環(huán)境的氣體影響容氣盒40內(nèi)氣體的檢測(cè)結(jié)果。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1，處理器208更可包括濾波單元224、放大單元2 與模數(shù)轉(zhuǎn)換器228，濾波單元2 可與誘導(dǎo)器206電性連接，放大單元2 可電性連接濾波單元2 與模數(shù)轉(zhuǎn)換器228，模數(shù)轉(zhuǎn)換器2 可電性連接連結(jié)端口 210，但本實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明，實(shí)際的電性連接關(guān)系可依據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整。計(jì)算機(jī)裝置300更可包括報(bào)警器306，報(bào)警器306電性連接運(yùn)算器304。運(yùn)算器304包括校正模塊310與比較模塊312，校正模塊310電性連接比較模塊312與接合端口 302，比較模塊312與報(bào)警器306電性連接。關(guān)于濾波單元224、放大單元226、模數(shù)轉(zhuǎn)換器228、報(bào)警器306、校正模塊310與比較模塊312的作動(dòng)關(guān)系與功能請(qǐng)容后詳述。請(qǐng)參照?qǐng)D2A與圖3，圖3為依據(jù)本發(fā)明所描述的氣體檢測(cè)方法應(yīng)用于氣體檢測(cè)系統(tǒng)的第一實(shí)施例流程示意圖。在本實(shí)施例中，氣體檢測(cè)方法包括步驟602 產(chǎn)生至少一控制信號(hào)至處理器，借由處理器控制光源發(fā)出光線，光源設(shè)置于腔體內(nèi)；步驟604:借由誘導(dǎo)器接收光線而產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)，誘導(dǎo)器設(shè)置于腔體內(nèi)且對(duì)應(yīng)接收光源所發(fā)出的光線；步驟606 借由處理器接收感測(cè)信號(hào)并進(jìn)行處理程序而輸出特性值；以及步驟608 透過(guò)接合端口接收特性值并經(jīng)過(guò)運(yùn)算程序而產(chǎn)生結(jié)果信號(hào)。在執(zhí)行步驟602前，由于開(kāi)口 214、216可使氣室212與外在環(huán)境連通，進(jìn)而使氣室212具有外在環(huán)境的氣體，也就是說(shuō)，在執(zhí)行步驟602前需確定氣室212是否具有外在環(huán)境的氣體，以進(jìn)行氣體檢測(cè)。接著，在步驟602中，處理器208可借由接收運(yùn)算器304經(jīng)控制程序所產(chǎn)生的至少一控制信號(hào)(未標(biāo)示)控制光源204發(fā)出光線218，其中，控制信號(hào)可為脈沖信號(hào)，光線218可為脈沖光，但本實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明?？刂瞥绦蚩蔀榈幌抻谑褂谜呓栌扇藱C(jī)接口操作氣體測(cè)裝置200的驅(qū)動(dòng)程序或應(yīng)用軟件。也就是說(shuō)，控制程序亦可為借由計(jì)算機(jī)裝置300所具有的時(shí)間模塊產(chǎn)生控制信號(hào)，以預(yù)設(shè)每隔一特定時(shí)間進(jìn)行氣體檢測(cè)(即定時(shí)監(jiān)控與檢測(cè)外在環(huán)境的氣體)。換句話說(shuō)，控制程序亦可借由計(jì)算機(jī)裝置300所包括的按鍵38被致動(dòng)而產(chǎn)生控制信號(hào)(即使用者需要進(jìn)行監(jiān)控與檢測(cè)外在環(huán)境的氣體時(shí)才進(jìn)行氣體檢測(cè))，可依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。此外，當(dāng)光源204為可調(diào)式光源或光源204的數(shù)量不只一個(gè)時(shí)，亦可借由控制程序相對(duì)應(yīng)輸出的所需的控制信號(hào)，以控制不同波長(zhǎng)光線的射出。在步驟604中，計(jì)算機(jī)裝置300可借由誘導(dǎo)器206相對(duì)應(yīng)接收光線218而產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)(未標(biāo)示)。在本實(shí)施例中，氣體檢測(cè)系統(tǒng)100可同時(shí)檢測(cè)二氧化碳、一氧化碳與甲烷，使得感測(cè)信號(hào)的數(shù)量有三個(gè)，分別為外在環(huán)境的氣體中二氧化碳、一氧化碳與甲烷吸收光線218中特定波長(zhǎng)的能量所產(chǎn)生的三種不同信號(hào)。其中，感測(cè)信號(hào)的強(qiáng)弱與外在環(huán)境的氣體中二氧化碳、一氧化碳與甲烷所存在的濃度有關(guān)，當(dāng)外在環(huán)境的氣體中二氧化碳、一氧化碳與甲烷所存在的濃度越高時(shí)，二氧化碳、一氧化碳與甲烷吸收光線218中特定波長(zhǎng)的能量越多，進(jìn)而使感測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度越小。請(qǐng)參照?qǐng)D4，其為依據(jù)圖3的步驟606的一實(shí)施例流程示意圖。其中處理程序包括步驟702 接收并濾除感測(cè)信號(hào)中的噪聲；步驟704 放大濾除噪聲的感測(cè)信號(hào)；以及步驟706 轉(zhuǎn)換被放大且濾除噪聲的感測(cè)信號(hào)為特性值。也就是說(shuō)，處理程序是借由處理器208中的濾波單元2 濾除感測(cè)信號(hào)中的噪聲(即步驟70幻。接著，借由放大單元2 放大經(jīng)過(guò)濾波單元2M的感測(cè)信號(hào)(即步驟704)。最后，借由模數(shù)轉(zhuǎn)換器2 將經(jīng)過(guò)濾波單元2M與放大單元226的感測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成特性值(未標(biāo)示)(即步驟706)，需注意的是，在本實(shí)施例中，特性值的數(shù)量有三個(gè)(因?yàn)楦袦y(cè)信號(hào)的數(shù)量有三個(gè))。請(qǐng)參照?qǐng)D5，其為依據(jù)圖3的步驟608的一實(shí)施例流程示意圖。其中運(yùn)算程序包括步驟802 校正特性值并產(chǎn)生濃度值；以及步驟804 比較濃度值與預(yù)設(shè)值而產(chǎn)生結(jié)果信號(hào)。也就是說(shuō)，運(yùn)算程序是借由校正模塊310將特性值進(jìn)行校正誤差而產(chǎn)生濃度值314(即步驟80 ，在本實(shí)施例中，濃度值314的數(shù)量為三個(gè)。接著，借由比較模塊312將濃度值314與預(yù)設(shè)值316進(jìn)行比較而獲得結(jié)果信號(hào)318 (即步驟804)，預(yù)設(shè)值316可為但不限于人體可接受的相關(guān)氣體濃度，例如但不限于二氧化碳的濃度范圍可為1000百萬(wàn)分之一(Parts Per Million，PPM)，一氧化碳的濃度范圍可為80百萬(wàn)分之一以下，甲烷的濃度范圍可為2500百萬(wàn)分之一以下。其中，當(dāng)濃度值314小于或等于預(yù)設(shè)值316時(shí)，結(jié)果信號(hào)318為安全狀態(tài)；當(dāng)濃度值314大于預(yù)設(shè)值316時(shí)，結(jié)果信號(hào)318為危險(xiǎn)狀態(tài)。在本實(shí)施例中，當(dāng)結(jié)果信號(hào)318為危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，與運(yùn)算器304電性連接的報(bào)警器306會(huì)產(chǎn)生聲音信號(hào)(未標(biāo)示)，以提醒使用者外在環(huán)境的氣體某一種成份的氣體的濃度太高。此外，報(bào)警器306所產(chǎn)生聲音信號(hào)亦可設(shè)計(jì)成不同種類的氣體超過(guò)其預(yù)設(shè)值所發(fā)出的聲音頻率不同，以便使用者利用聽(tīng)覺(jué)即可知道是哪一種氣體的濃度值太高，但本實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。舉例而言，氣體檢測(cè)系統(tǒng)100亦可包括信息發(fā)送模塊(未標(biāo)示)，當(dāng)結(jié)果信號(hào)318為危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，信息發(fā)送模塊可將濃度值314與相關(guān)信息(例如但不限于避難通知)以簡(jiǎn)訊或電子郵件的型態(tài)發(fā)送給需要知道的人。換句話說(shuō)，氣體檢測(cè)系統(tǒng)100亦可包括強(qiáng)制模塊(未標(biāo)示)，當(dāng)結(jié)果信號(hào)318為危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)制關(guān)閉計(jì)算機(jī)裝置300或使計(jì)算機(jī)裝置300進(jìn)入休眠狀態(tài)，以強(qiáng)制使用者離開(kāi)氣體檢測(cè)系統(tǒng)100所配置的位置。在本實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)裝置300亦可包括顯示單元(未標(biāo)示)，顯示單元可用以顯示校正模塊310所輸出的濃度值314，讓使用者可掌握與管理濃度值314。此外，計(jì)算機(jī)裝置300更可包括存儲(chǔ)單元(未標(biāo)示)，存儲(chǔ)單元可用以儲(chǔ)存校正模塊310所輸出的濃度值314，讓使用者可計(jì)算每一段時(shí)間的平均濃度值或累計(jì)濃度值。請(qǐng)參照?qǐng)D2B與圖6，圖6為依據(jù)本發(fā)明所描述的氣體檢測(cè)方法應(yīng)用于氣體檢測(cè)系統(tǒng)的第二實(shí)施例流程示意圖。在本實(shí)施例中，氣體檢測(cè)方法除了上述的第一實(shí)施例外，在執(zhí)行完步驟602之前，需產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至處理器，借由處理器驅(qū)動(dòng)通風(fēng)扇并控制通風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間(即步驟90 ；以及執(zhí)行完步驟604之后，需產(chǎn)生第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)至處理器，借由處理器驅(qū)動(dòng)通風(fēng)扇并控制通風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間(即步驟904)。在步驟902中，第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)2 是由運(yùn)算器304經(jīng)控制程序所產(chǎn)生，可使得處理器208接收第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)2 后驅(qū)動(dòng)并控制通風(fēng)扇408進(jìn)行抽氣(將外在環(huán)境的氣體抽進(jìn)氣室404)，且第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)2 可用以控制通風(fēng)扇408的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間。需注意的是，通風(fēng)扇408的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間與外在環(huán)境的氣體的物理特性有關(guān)，例如但不限于分子量或擴(kuò)散速度。在步驟904中，第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)231是由運(yùn)算器304經(jīng)控制程序所產(chǎn)生，可使得處理器208接收第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)231后驅(qū)動(dòng)并控制通風(fēng)扇408進(jìn)行排氣(將氣室404內(nèi)的氣體抽出氣室404外)，且第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)231可用以控制通風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間。需注意的是，通風(fēng)扇408的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間與外在環(huán)境的氣體的物理特性有關(guān)，例如但不限于分子量或擴(kuò)散速度。請(qǐng)參照?qǐng)D2C與圖7，圖7為依據(jù)本發(fā)明所描述的氣體檢測(cè)方法應(yīng)用于氣體檢測(cè)系統(tǒng)的第三實(shí)施例流程示意圖。在本實(shí)施例中，由于腔體502所包括的通風(fēng)扇510僅用以抽氣(將外在環(huán)境的氣體抽進(jìn)氣室504)，所以本實(shí)施例的氣體檢測(cè)方法與上述第二實(shí)施例的差異在于不包括步驟904。氣室504內(nèi)的氣體可借由開(kāi)口 508流出氣室504外。請(qǐng)參照?qǐng)D2D與圖8，圖8為依據(jù)本發(fā)明所描述的氣體檢測(cè)方法應(yīng)用于氣體檢測(cè)系統(tǒng)的第四實(shí)施例流程示意圖。在本實(shí)施例中，由于腔體502所包括的通風(fēng)扇510僅用以排氣(將氣室504內(nèi)的氣體抽出氣室504外)，所以本實(shí)施例的氣體檢測(cè)方法與上述第二實(shí)施例的差異在于不包括步驟902。外在環(huán)境的氣體可借由開(kāi)口 508流進(jìn)氣室504。依據(jù)本發(fā)明所描述的氣體檢測(cè)系統(tǒng)，可用以檢測(cè)外在環(huán)境的氣體或容氣盒內(nèi)的氣體。借由通風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可加速外在環(huán)境氣體流進(jìn)或流出氣室，進(jìn)而縮短檢測(cè)時(shí)間。借由反射層的設(shè)計(jì)，可增加誘導(dǎo)器所接收的光強(qiáng)度，進(jìn)而提高誘導(dǎo)器的靈敏度。借由運(yùn)算器經(jīng)控制程序所產(chǎn)生的控制信號(hào)、第一驅(qū)動(dòng)信調(diào)二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，有效的控制氣體檢測(cè)的流程與氣體檢測(cè)的時(shí)間。借由光源所發(fā)出的光線為脈沖光，一方面可使光源的使用壽命延長(zhǎng)且省電，另一方面可讓光線于非檢測(cè)的時(shí)間被完全吸收。借由計(jì)算機(jī)裝置所具有的時(shí)間模塊，使氣體檢測(cè)系統(tǒng)可定時(shí)檢測(cè)氣體。借由計(jì)算機(jī)裝置所具有的按鍵，使氣體檢測(cè)系統(tǒng)可隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)氣體。借由光源與誘導(dǎo)器的選擇，可使氣體檢測(cè)系統(tǒng)同時(shí)檢測(cè)多種氣體。借由報(bào)警器的設(shè)置，可提醒使用者檢測(cè)的氣體濃度過(guò)高，外在環(huán)境可能具有危險(xiǎn)性。再者，氣體檢測(cè)系統(tǒng)可借由運(yùn)算器與存儲(chǔ)單元讓使用者管理外在環(huán)境于一段時(shí)間內(nèi)各種檢測(cè)氣體的平均濃度與累計(jì)濃度。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
10
權(quán)利要求
1.一種氣體檢測(cè)系統(tǒng)，用以檢測(cè)一外在環(huán)境中的一氣體特性，該氣體檢測(cè)系統(tǒng)包括一計(jì)算機(jī)裝置和一氣體測(cè)量裝置，其中該計(jì)算機(jī)裝置，包括一接合端口 ；以及一運(yùn)算器，電性連接于該接合端口，該運(yùn)算器經(jīng)一控制程序后輸出至少一控制信號(hào)；該氣體測(cè)量裝置，包括一腔體，包括一氣室與至少一開(kāi)口，該開(kāi)口使該氣室與該外在環(huán)境連通；至少一光源，設(shè)置于該腔體內(nèi)；至少一誘導(dǎo)器，設(shè)置于該腔體內(nèi)且對(duì)應(yīng)接收該光源所發(fā)出的一光線；一連結(jié)端口，與該接合端口電性連接；以及一處理器，電性連接于該光源、該誘導(dǎo)器與該連結(jié)端口，并根據(jù)該控制信號(hào)控制該光源發(fā)出該光線，使該誘導(dǎo)器產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)，該處理器接收并處理該感測(cè)信號(hào)而輸出一特性值至該計(jì)算機(jī)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該腔體的一內(nèi)表面涂布一反射層。
3.如權(quán)利要求1所述的氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該氣體測(cè)量裝置更包括一通風(fēng)扇，該通風(fēng)扇設(shè)置于該開(kāi)口。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該處理器利用一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)與一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制該通風(fēng)扇的一轉(zhuǎn)速與一轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，該轉(zhuǎn)速及該轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間與該氣體特性有關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該處理器更包括一濾波單元、一放大單元與一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該誘導(dǎo)器接收該光線后產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)，該濾波單元用以過(guò)濾該感測(cè)信號(hào)的一噪聲，該放大單元用以放大濾除該噪聲的該感測(cè)信號(hào)，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器將被放大且濾除該噪聲的該感測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成該特性值。
6.如權(quán)利要求1所述的氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該運(yùn)算器包括一校正模塊與一比較模塊，該校正模塊接收該特性值并產(chǎn)生一濃度值，該比較模塊將該濃度值與一預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較而產(chǎn)生一結(jié)果信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)該濃度值小于或等于該預(yù)設(shè)值時(shí)，該結(jié)果信號(hào)為一安全狀態(tài)；當(dāng)該濃度值大于該預(yù)設(shè)值時(shí)，該結(jié)果信號(hào)為一危險(xiǎn)狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該計(jì)算機(jī)裝置更包括一報(bào)警器，該報(bào)警器與該運(yùn)算器電性連接，當(dāng)該結(jié)果信號(hào)為該危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，該報(bào)警器產(chǎn)生一聲音信號(hào)。
9.一種氣體檢測(cè)方法，包括產(chǎn)生至少一控制信號(hào)至一處理器，借由該處理器控制一光源發(fā)出一光線，該光源設(shè)置于一腔體內(nèi)；借由一誘導(dǎo)器接收該光線而產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)，該誘導(dǎo)器設(shè)置于該腔體內(nèi)且對(duì)應(yīng)接收該光源所發(fā)出的該光線；借由該處理器接收該感測(cè)信號(hào)并進(jìn)行一處理程序而輸出一特性值；以及透過(guò)一接合端口接收該特性值并經(jīng)過(guò)一運(yùn)算程序而產(chǎn)生一結(jié)果信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的氣體檢測(cè)方法，其特征在于，在產(chǎn)生該控制信號(hào)至該處理器的步驟前，產(chǎn)生一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該處理器，借由該處理器驅(qū)動(dòng)一通風(fēng)扇并控制該通風(fēng)扇的一轉(zhuǎn)速與一轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，該轉(zhuǎn)速及該轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間與一氣體特性有關(guān)。
11.如權(quán)利要求10所述的氣體檢測(cè)方法，其特征在于，在借由該誘導(dǎo)器接收該光線而產(chǎn)生該感測(cè)信號(hào)的步驟后，產(chǎn)生一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該處理器，借由該處理器驅(qū)動(dòng)該通風(fēng)扇并控制該通風(fēng)扇的該轉(zhuǎn)速與該轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，該轉(zhuǎn)速及該轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間與該氣體特性有關(guān)。
12.如權(quán)利要求9所述的氣體檢測(cè)方法，其特征在于，在借由該誘導(dǎo)器接收該光線而產(chǎn)生該感測(cè)信號(hào)的步驟后，產(chǎn)生一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該處理器，借由該處理器驅(qū)動(dòng)一通風(fēng)扇并控制該通風(fēng)扇的一轉(zhuǎn)速與一轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，該轉(zhuǎn)速及該轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間與一氣體特性有關(guān)。
13.如權(quán)利要求9所述的氣體檢測(cè)方法，其特征在于，該處理程序包括接收并濾除該感測(cè)信號(hào)中的一噪聲；放大濾除該噪聲的該感測(cè)信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換被放大且濾除該噪聲的該感測(cè)信號(hào)為該特性值。
14.如權(quán)利要求9所述的氣體檢測(cè)方法，其特征在于，該運(yùn)算程序包括校正該特性值并產(chǎn)生一濃度值；以及比較該濃度值與一預(yù)設(shè)值而產(chǎn)生該結(jié)果信號(hào)。
15.如權(quán)利要求9所述的氣體檢測(cè)方法，其特征在于，在透過(guò)該接合端口接收該特性值并產(chǎn)生該結(jié)果信號(hào)的步驟后包括當(dāng)該結(jié)果信號(hào)為一危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，借由一報(bào)警器產(chǎn)生一聲音信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種氣體檢測(cè)系統(tǒng)及氣體檢測(cè)方法，該氣體檢測(cè)系統(tǒng)包括氣體測(cè)量裝置與計(jì)算機(jī)裝置。其中，氣體測(cè)量裝置包括腔體、至少一光源、至少一誘導(dǎo)器、處理器與連結(jié)端口，計(jì)算機(jī)裝置包括接合端口與運(yùn)算器，連結(jié)端口電性連接接合端口。腔體包括氣室與至少一開(kāi)口，開(kāi)口使氣室與外在環(huán)境連通。運(yùn)算器經(jīng)控制程序后輸出至少一控制信號(hào)，處理器依據(jù)控制信號(hào)控制光源發(fā)出光線而使誘導(dǎo)器輸出感測(cè)信號(hào)至處理器，處理器根據(jù)感測(cè)信號(hào)輸出特性值至計(jì)算機(jī)裝置。因此，計(jì)算機(jī)裝置可借由控制信號(hào)的輸出控制并啟動(dòng)氣體測(cè)量裝置，以進(jìn)行氣體檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/00GK102564949SQ20101062459
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
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