一種采樣氣體濕度控制方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采樣氣體濕度控制方法及裝置，包括氣體通道，安裝在進(jìn)氣口端的濕度傳感器，氣體通道外側(cè)的加熱裝置及保溫裝置，安裝在進(jìn)氣口端、氣體通道、出氣口端相應(yīng)部位的第一、第二、第三溫度傳感器；監(jiān)測過程中，待監(jiān)測氣體通過氣體通道過程中，濕度傳感器測量氣體通道進(jìn)氣口端的氣體濕度，當(dāng)進(jìn)氣口端的氣體濕度大于設(shè)定氣體濕度上限時(shí)，加熱裝置獲得加熱觸發(fā)信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行加熱，第一、第二、第三溫度傳感器實(shí)時(shí)進(jìn)行溫度（T1，T2，T3）檢測并將檢測溫度（T1，T2，T3）回傳至控制系統(tǒng)，通過預(yù)先設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行加熱啟動(dòng)和加熱停止操作；本發(fā)明本發(fā)明提供的采樣氣體濕度控制方法及裝置，通過設(shè)定判斷條件，可以對(duì)濕度進(jìn)行精確控制，并能對(duì)加熱溫度的范圍和濕度進(jìn)行定量控制，從而對(duì)采樣氣體濕度進(jìn)行精確的控制，以保證檢測結(jié)果高精確性。
【專利說明】
一種采樣氣體濕度控制方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測儀器領(lǐng)域，具體來說，涉及一種采樣氣體濕度控制方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在顆粒物及氣體監(jiān)測中，比如PM2.5，SO2, NOx, CO，03等，待測氣體中水分會(huì)對(duì)測試結(jié)果產(chǎn)生影響，水分子在管道中如果產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，會(huì)使測試結(jié)果偏差較大，因此需要對(duì)氣體濕度進(jìn)行控制，使其不要結(jié)露。通常的做法是采用對(duì)一段管道底部一端進(jìn)行加熱，利用管道的熱傳遞將熱量傳遞到管道中部和頂端，這種情況受加熱管導(dǎo)熱效率的影響以至于熱量還未傳遞到管道中部位置處，熱量即散失完全，不足以對(duì)氣體中的水分進(jìn)行去除；還有一種做法即是簡單的在管道纏繞伴熱帶對(duì)其加熱，這種做法的缺點(diǎn)是無法對(duì)濕度進(jìn)行精確控制，加熱溫度過高時(shí)會(huì)使一些半揮發(fā)性物質(zhì)損失，并且高溫下可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成氣體成分發(fā)生變化，同時(shí)對(duì)加熱溫度的范圍和濕度在何種范圍下進(jìn)行加熱也缺乏定量控制，易造成結(jié)果的偏差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，需要克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷中的至少一個(gè)。本發(fā)明提供了一種采樣氣體濕度控制方法及裝置，包括:
氣體通道、濕度傳感器、加熱裝置、保溫裝置以及第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器；所述氣體通道為具有良好熱量傳導(dǎo)效率金屬合金或其他復(fù)合材料線性截面均勻的管道，所述濕度傳感器安裝在所述氣體通道的進(jìn)氣口端，監(jiān)測所通氣路的待測氣體的濕度，所述第一溫度傳感器安裝在所述氣體通道的進(jìn)氣口端，第二溫度傳感器安裝在所述氣體通道線性長度中部，第三溫度傳感器安裝于所述氣體通道的出氣口端。所述加熱裝置為包裹在所述氣體通道外部且與氣體通道貼合緊密的扁平結(jié)構(gòu)；所述的保溫裝置為包裹在加熱裝置外部防止熱量散失的絕緣隔熱保溫材料組成的保溫裝置；
監(jiān)測過程中，待監(jiān)測氣體通過所述氣體通道過程中，所述濕度傳感器測量氣體通道進(jìn)氣口端的氣體濕度(RH)，當(dāng)所述進(jìn)氣口端的氣體濕度(RH)大于設(shè)定氣體濕度上限(RH±r)時(shí)，所述加熱裝置獲得加熱觸發(fā)信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行加熱，所述第一、第二、第三溫度傳感器實(shí)時(shí)進(jìn)行溫度(T1, T2, T3)檢測并將檢測溫度(T1, T2, T3)回傳至控制系統(tǒng)，
當(dāng)滿足以下條件時(shí)，所述加熱裝置獲得停止觸發(fā)信號(hào)自動(dòng)停止加熱，
(1):加熱溫度T2高于溫度設(shè)定上限(T上限)時(shí)
(2)-T3-T1WC時(shí)
根據(jù)本發(fā)明【背景技術(shù)】中對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所述，現(xiàn)有做法的缺點(diǎn)是加熱效率較低、無法對(duì)濕度進(jìn)行精確控制，加熱溫度過高時(shí)會(huì)使一些半揮發(fā)性物質(zhì)損失，并且高溫下可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成氣體成分發(fā)生變化，同時(shí)對(duì)加熱溫度的范圍和濕度在何種范圍下進(jìn)行加熱也缺乏定量控制，易造成結(jié)果的偏差；而本發(fā)明提供的采樣氣體濕度控制方法及裝置，通過設(shè)定判斷條件，可以對(duì)濕度進(jìn)行精確控制，并能對(duì)加熱溫度的范圍和濕度進(jìn)行定量控制，從而對(duì)采樣氣體濕度進(jìn)行精確的控制，以保證檢測結(jié)果高精確性。
[0004]另外，根據(jù)本發(fā)明公開的采樣氣體濕度控制方法及裝置還具有如下附加技術(shù)特征:
進(jìn)一步地，所述加熱裝置為電阻式加熱裝置，通過開關(guān)觸發(fā)開啟和關(guān)閉加熱狀態(tài)。
[0005]控制單元可以根據(jù)對(duì)設(shè)定條件的判斷來對(duì)開關(guān)進(jìn)行觸發(fā)開啟或關(guān)閉來控制所述加熱裝置的加熱狀態(tài)。
[0006]進(jìn)一步地，所述加熱裝置與所述氣體通道緊密完全接觸，且二者接觸面涂有導(dǎo)熱硅脂。
[0007]所述加熱裝置與所述氣體通道進(jìn)行緊密完全接觸，盡可能大面積接觸，其間不存在不接觸區(qū)域或點(diǎn)，同時(shí)，所述加熱裝置與所述氣體通道還盡可能避免不均勻包裹現(xiàn)象，即某些區(qū)域具有層疊或多層包裹，而某些區(qū)域則單層或少層包裹，以保證兩者的傳遞熱量的效率和信號(hào)傳遞的準(zhǔn)確性。
[0008]進(jìn)一步地，所述加熱裝置對(duì)所述氣體管道通過兩者接觸區(qū)域進(jìn)行整體加熱。
[0009]所述加熱裝置通過所述加熱裝置和所述氣體管道的緊密接觸區(qū)域進(jìn)行整體加熱，而非分段加熱或點(diǎn)加熱，如此可以保證對(duì)所述氣體管道內(nèi)的氣體加熱更加均勻。
[0010]進(jìn)一步地，所述氣體通道為具有良好熱量傳導(dǎo)效率材料制成的管道，如具有良好熱量傳導(dǎo)效率金屬合金或其他復(fù)合材料。
[0011]進(jìn)一步地，所述氣體通道為橫截面形狀一致的管道，橫截面形狀一致可以保證在附著或纏繞加熱裝置時(shí)更加簡便和快捷。
[0012]進(jìn)一步地，所述氣體通道的線性截面為規(guī)則性截面或不規(guī)則截面，可以是圓形、方形、其他規(guī)則多邊形等截面，也可以是不規(guī)則截面，此可以根據(jù)使用的場合進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。
[0013]進(jìn)一步地，所述氣體通道的中空管道橫截面面積的范圍為Icm2彡S ( SOcm2O
[0014]而管截面的選定則可以保證氣體能夠整體加熱的效果和均勻性都達(dá)到最佳狀態(tài)。
[0015]進(jìn)一步地，采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述氣體通道為直通管道或彎曲管道，不局限于直線形狀，如是弧形或其他不規(guī)則曲線形外觀。
[0016]進(jìn)一步地，所述氣體流速在l_20L/min之間，所述氣體通道長度在I米至10米之間。
[0017]進(jìn)一步地，所述氣體濕度上限(RH±r )是35%。
[0018]進(jìn)一步地，所述溫度設(shè)定上限(Tug)為60-80攝氏度。
[0019]根據(jù)氣體狀態(tài)的不同，溫度設(shè)定上限會(huì)有所不同，當(dāng)溫度超過設(shè)定上限時(shí)，采樣氣體中的水分子有可能會(huì)和其中的待測物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)也會(huì)使一些半揮發(fā)性物質(zhì)損失，造成最終測量結(jié)果的誤差。
[0020]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例整體示意圖； 圖2為圖1中A的放大示意圖；
圖3為氣體管道的橫截面示意圖；
其中，I氣體通道，2進(jìn)氣口端，3出氣口端，4濕度傳感器，51第一溫度傳感器，52第二溫度傳感器，53第三溫度傳感器，A為局部剖面待放大區(qū)域，6加熱裝置，7保溫裝置，S橫截面積。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0023]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0024]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0025]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0026]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0027]下面將參照附圖來描述本發(fā)明的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其中圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例整體示意圖；圖2為圖1中A的放大示意圖；圖3為氣體管道的橫截面示意圖，圖1中的箭頭標(biāo)示為氣體流向指示標(biāo)示。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如圖1所示，本發(fā)明提供的采樣氣體濕度控制方法及裝置，包括:
氣體通道1、濕度傳感器4、加熱裝置6、保溫裝置7以及第一溫度傳感器51、第二溫度傳感器52、第三溫度傳感器53，所述氣體通道I為具有良好熱量傳導(dǎo)效率金屬合金或其他復(fù)合材料線性截面均勻的管道，所述濕度傳感器4安裝在所述氣體通道的進(jìn)氣口端2，監(jiān)測所通氣路的待測氣體的濕度，所述第一溫度傳感器51安裝在所述氣體通道I的進(jìn)氣口端2，第二溫度傳感器52安裝在所述氣體通道I線性長度中部，第三溫度傳感器53安裝于所述氣體通道I的出氣口端3。所述加熱裝置6為包裹在所述氣體通道I外部且與氣體通道I貼合緊密的扁平結(jié)構(gòu)；所述的保溫裝置7為包裹在加熱裝置6外部防止熱量散失的絕緣隔熱保溫材料組成的保溫裝置；
監(jiān)測過程中，待監(jiān)測氣體通過所述氣體通道I過程中，所述濕度傳感器4測量氣體通道進(jìn)氣口端2的氣體濕度(RH)，當(dāng)所述進(jìn)氣口端2的氣體濕度(RH)大于設(shè)定氣體濕度上限(RH±r )時(shí)，所述加熱裝置6獲得加熱觸發(fā)信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行加熱，所述第一、第二、第三溫度傳感器(51、52、53)實(shí)時(shí)進(jìn)行溫度(Tl，T2，T3)檢測并將檢測溫度(Tl，T2，T3)回傳至控制系統(tǒng)，
當(dāng)滿足以下條件時(shí)，所述加熱裝置6獲得停止觸發(fā)信號(hào)自動(dòng)停止加熱，
(O:加熱溫度T2高于溫度設(shè)定上限(T±R)時(shí)
(2):T3-T1>5°C時(shí)。
[0029]同時(shí)在所述加熱裝置6和所述保溫裝置外部還具有支撐層，如圖1、2所示。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述加熱裝置6為電阻式加熱裝置，通過開關(guān)觸發(fā)開啟和關(guān)閉加熱狀態(tài)。
[0031]所述電阻式加熱裝置通過纏繞、附著等方式對(duì)一段距離長度的管道進(jìn)行加熱的功會(huì)K。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述加熱裝置6與所述的氣體通道I緊密完全接觸，且二者接觸面涂有導(dǎo)熱硅脂。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述加熱裝置6對(duì)所述氣體管道I通過兩者緊密貼合接觸區(qū)域進(jìn)行整體加熱。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述氣體通道I為具有良好熱量傳導(dǎo)效率金屬合金或其他復(fù)合材料的管道。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述氣體通道I為線性截面均勻的管道，即橫截面形狀保持一致。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述氣體通道I的線性截面為規(guī)則性截面或不規(guī)則截面，可以是圓形、方形、其他規(guī)則多邊形等截面，也可以是不規(guī)則截面，此可以根據(jù)使用的場合進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述氣體通道I為圓形，如圖1、3所示。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述氣體通道I的中空管道橫截面面積S的范圍為Icm2彡S ( 80cm2，如圖3中網(wǎng)格陰影所示。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述氣體通道為直通管道或彎曲管道，不局限于直線形狀，如是弧形或其他不規(guī)則曲線形外觀。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述氣體通道I為直管通道，如圖1所示。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述氣體流速在l-20L/min之間，所述氣體通道長度在I米至10米之間。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述氣體濕度上限(RH±r )是35%。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述溫度設(shè)定上限(T±R)為60-80攝氏度。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述保溫裝置為包裹在加熱裝置外部防止熱量散失的絕緣隔熱保溫材料。
[0045]盡管參照本發(fā)明的多個(gè)示意性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是必須理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出多種其他的改進(jìn)和實(shí)施例，這些改進(jìn)和實(shí)施例將落在本發(fā)明原理的精神和范圍之內(nèi)。具體而言，在前述公開、附圖以及權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，可以在零部件和/或者從屬組合布局的布置方面作出合理的變型和改進(jìn)，而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神。除了零部件和/或布局方面的變型和改進(jìn)，其范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，包括: 氣體通道、濕度傳感器、加熱裝置、保溫裝置以及第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器；所述氣體通道為具有良好熱量傳導(dǎo)效率的金屬合金或其他復(fù)合材料線性截面均勻的管道，所述濕度傳感器安裝在所述氣體通道的進(jìn)氣口端，監(jiān)測所通氣路的待測氣體的濕度，所述第一溫度傳感器安裝在所述氣體通道的進(jìn)氣口端，第二溫度傳感器安裝在所述氣體通道線性長度中部，第三溫度傳感器安裝于所述氣體通道的出氣口端；所述加熱裝置為包裹在所述氣體通道外部且與氣體通道貼合緊密的扁平結(jié)構(gòu)；所述的保溫裝置為包裹在加熱裝置外部防止熱量散失的絕緣隔熱保溫材料組成的保溫裝置； 監(jiān)測過程中，待監(jiān)測氣體通過所述氣體通道過程中，所述濕度傳感器測量氣體通道進(jìn)氣口端的氣體濕度(RH)，當(dāng)所述進(jìn)氣口端的氣體濕度(RH)大于設(shè)定氣體濕度上限(RH±r)時(shí)，所述加熱裝置獲得加熱觸發(fā)信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行加熱，所述第一、第二、第三溫度傳感器實(shí)時(shí)進(jìn)行溫度(?\，T2，Τ3)檢測并將檢測溫度(?\，Τ2，Τ3)回傳至控制系統(tǒng)， 當(dāng)滿足以下條件時(shí)，所述加熱裝置獲得停止觸發(fā)信號(hào)自動(dòng)停止加熱， (1):加熱溫度！^高于溫度設(shè)定上限(T±R)時(shí)； (2)- ws。。時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述加熱裝置為電阻式加熱裝置，通過開關(guān)觸發(fā)開啟和關(guān)閉加熱狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述加熱裝置與所述氣體通道緊密完全接觸，且二者接觸面涂有導(dǎo)熱硅脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述加熱裝置對(duì)所述氣體管道通過兩者緊密貼合接觸區(qū)域進(jìn)行整體加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述氣體通道為具有良好熱量傳導(dǎo)效率材料制成的管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述氣體通道為橫截面形狀一致的管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述氣體通道的橫截面形狀為規(guī)則性截面或不規(guī)則截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述氣體通道的中空管道橫截面面積的范圍為1cm2彡S ( 80cm2ο
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述氣體通道為直通管道或彎曲管道。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述氣體流速在l-20L/min之間，所述氣體通道長度在1米至10米之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述氣體濕度上限(RH±r)是 35%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣氣體濕度控制方法及裝置，其特征在于，所述溫度設(shè)定上限(T上限)為60-80攝氏度。
【文檔編號(hào)】G01N1/44GK104483182SQ201410844809
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】劉召貴, 欒旭東, 張?zhí)K偉, 方軍, 陳正勇, 吳升海 申請(qǐng)人:江蘇天瑞儀器股份有限公司