多種氣體檢測(cè)儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及測(cè)試或分析氣體技術(shù)，特別是涉及一種多種氣體檢測(cè)儀。本實(shí)用新型的在于提供一種可同時(shí)對(duì)多種氣體進(jìn)行濃度檢測(cè)的多種氣體檢測(cè)儀。一種多種氣體檢測(cè)儀，包括：殼體；檢測(cè)盒，其內(nèi)部空腔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)電化學(xué)氣體傳感器；進(jìn)氣管；出氣管，其上設(shè)置有采樣泵；下位機(jī)；控制電腦。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：多種氣體檢測(cè)儀因?yàn)榫哂卸鄠€(gè)電化學(xué)氣體傳感器，能夠同時(shí)對(duì)多種氣體的濃度進(jìn)行檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)單一設(shè)備同時(shí)檢測(cè)多種氣體的濃度。特別適用于空間有限而需要測(cè)量多種氣體的濃度的場(chǎng)合。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多種氣體檢測(cè)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)試或分析氣體技術(shù)，特別是涉及一種多種氣體檢測(cè)儀。

【背景技術(shù)】
:
[0002]氣體檢測(cè)儀是一種氣體泄露濃度檢測(cè)的儀器儀表工具，主要是指便攜式/手持式氣體檢測(cè)儀。主要利用氣體傳感器來(lái)檢測(cè)環(huán)境中存在的氣體種類(lèi)，氣體傳感器是用來(lái)檢測(cè)氣體的成份和含量的傳感器。一般認(rèn)為，氣體傳感器的定義是以檢測(cè)目標(biāo)為分類(lèi)基礎(chǔ)的，也就是說(shuō)，凡是用于檢測(cè)氣體成份和濃度的傳感器都稱(chēng)作氣體傳感器，不管它是用物理方法，還是用化學(xué)方法。
[0003]傳統(tǒng)的氣體檢測(cè)儀器多為單氣體或固定氣體種類(lèi)的單氣體檢測(cè)儀器；檢測(cè)氣體品種單一、固定；沒(méi)有歷史數(shù)據(jù)記錄。例如一種常見(jiàn)的單點(diǎn)式氣體檢測(cè)報(bào)警儀由交流電源、變壓器、安全柵、本機(jī)電路、探頭、聲光報(bào)警器、測(cè)量值顯示器等部分組成。這種裝置只能夠針對(duì)某一氣體進(jìn)行檢測(cè)，其應(yīng)用范圍小，檢測(cè)能力不強(qiáng)。同時(shí)由于現(xiàn)有的氣體檢測(cè)儀器，沒(méi)有歷史數(shù)據(jù)記錄，都是只具備就地顯示的功能，檢測(cè)時(shí)需人工記錄檢測(cè)地點(diǎn)，檢測(cè)時(shí)間，氣體含量，檢測(cè)人員，數(shù)據(jù)曲線(xiàn)的歸納整理等。
[0004]對(duì)于在場(chǎng)合使用的氣體檢測(cè)儀，需要同時(shí)對(duì)多種氣體的濃度進(jìn)行檢測(cè)，以防止氣體中某種有毒氣體對(duì)環(huán)境造成損害。如果使用傳統(tǒng)的氣體檢測(cè)儀器，則需要同時(shí)使用多個(gè)，設(shè)備占用空間多，布置不方便，成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的氣體檢測(cè)儀的至少一個(gè)缺陷，提供一種可同時(shí)對(duì)多種氣體進(jìn)行濃度檢測(cè)的多種氣體檢測(cè)儀，以減少檢測(cè)儀的數(shù)量，便于布置，降低成本。
[0006]本實(shí)用新型的另一個(gè)進(jìn)一步的目的是要對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并對(duì)超過(guò)預(yù)定值的數(shù)據(jù)進(jìn)行警報(bào)，以便于查閱和進(jìn)行提示。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種多種氣體檢測(cè)儀，包括:
[0008]殼體10，其上具有進(jìn)氣口 11和出氣口 12 ;
[0009]檢測(cè)盒30，其內(nèi)部空腔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)電化學(xué)氣體傳感器25 ；
[0010]進(jìn)氣管40，連通所述進(jìn)氣口 11和所述檢測(cè)盒30 ；
[0011]過(guò)濾器41，設(shè)置在所述進(jìn)氣口 11的前側(cè)或者后側(cè)；
[0012]出氣管50，連通所述檢測(cè)盒30和所述出氣口 12，其上設(shè)置有采樣泵51 ；
[0013]下位機(jī)60，連接所述每個(gè)電化學(xué)氣體傳感器25 ;
[0014]控制電腦70，其具有觸摸屏71，與所述下位機(jī)60連接。
[0015]作為優(yōu)選方案，所述電化學(xué)氣體傳感器依次串接在檢測(cè)盒氣體流動(dòng)方向的中線(xiàn)上；所述電化學(xué)氣體傳感器25包括感應(yīng)電極251、負(fù)電極252、柵孔254 ;還包括:電阻電路；所述感應(yīng)電極251和所述負(fù)電極252均與所述電阻電路相連。
[0016]可選地，還包括:與所述下位機(jī)60連接的光照度傳感器27、溫度傳感器28、濕度傳感器29和風(fēng)速傳感器26中的任何一種或多種傳感器。
[0017]可選地，還包括:與所述下位機(jī)60連接的報(bào)警裝置，報(bào)警裝置可選報(bào)警燈和/或警
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[0018]可選地，所述電化學(xué)氣體傳感器為NH3電化學(xué)氣體傳感器21、H2S電化學(xué)氣體傳感器22、SO2電化學(xué)氣體傳感器23和NO2電化學(xué)氣體傳感器中的任何二種或多種。
[0019]可選地，還包括:蓄電池80和電源切換裝置，所述電源切換裝置包括雙路切換開(kāi)關(guān)。
[0020]可選地，所述下位機(jī)60為數(shù)據(jù)采集器；所述控制電腦70為平板電腦；所述控制電腦70上設(shè)置有USB接口，下位機(jī)通過(guò)RS485接口與控制電腦連接。
[0021]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0022](一 )多種氣體檢測(cè)儀因?yàn)榫哂卸鄠€(gè)電化學(xué)氣體傳感器，能夠同時(shí)對(duì)多種氣體的濃度進(jìn)行檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)單一設(shè)備同時(shí)檢測(cè)多種氣體的濃度。特別適用于空間有限而需要測(cè)量多種氣體的濃度的場(chǎng)合。
[0023]( 二)在優(yōu)選方案中，由于本實(shí)用新型的多種氣體檢測(cè)儀具有記錄數(shù)據(jù)裝置和報(bào)警裝置以及數(shù)據(jù)下載接口，可對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并生成數(shù)據(jù)曲線(xiàn)，對(duì)超過(guò)上限或者下線(xiàn)的數(shù)值進(jìn)行報(bào)警，以便于數(shù)據(jù)的采集、處理和后續(xù)使用分析。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
:
[0024]圖1是實(shí)施例中的多種氣體檢測(cè)儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，10代表殼體，11代表進(jìn)氣口，12代表出氣口，25代表電化學(xué)氣體傳感器，30代表檢測(cè)盒，40代表進(jìn)氣管，41代表過(guò)濾器，50代表出氣管，51代表米樣泵，60代表下位機(jī)，70代表控制電腦，71代表觸摸屏，80代表蓄電池。
[0025]圖2是實(shí)施例中的多種氣體檢測(cè)儀的外部結(jié)構(gòu)不意圖；圖中，10代表殼體，71代表觸摸屏。
[0026]圖3是實(shí)施例中電化學(xué)氣體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，251代表感應(yīng)電極，252代表負(fù)電極，253代表電解質(zhì)薄膜，254代表柵孔。
[0027]圖4是實(shí)施例中的多種氣體檢測(cè)儀電路部分連接示意圖；圖中，21代表NH3電化學(xué)氣體傳感器，22代表H2S電化學(xué)氣體傳感器，23代表SO2電化學(xué)氣體傳感器，26代表風(fēng)速傳感器，27代表光照度傳感器，28代表溫度傳感器，29代表濕度傳感器，51代表采樣泵，70代表控制電腦。

【具體實(shí)施方式】
:
[0028]對(duì)照?qǐng)D1-4，以實(shí)例的形式說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0029]多種氣體檢測(cè)儀，包括:
[0030]殼體10，其上具有進(jìn)氣口 11和出氣口 12 ;
[0031]檢測(cè)盒30，其內(nèi)部空腔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)電化學(xué)氣體傳感器25 ；
[0032]進(jìn)氣管40，連通所述進(jìn)氣口 11和所述檢測(cè)盒30 ；
[0033]過(guò)濾器41，設(shè)置在所述進(jìn)氣口 11的前側(cè)或者后側(cè)；
[0034]出氣管50，連通所述檢測(cè)盒30和所述出氣口 12，其上設(shè)置有采樣泵51 ；
[0035]下位機(jī)60，連接所述每個(gè)電化學(xué)氣體傳感器25 ；
[0036]控制電腦70，其具有觸摸屏71，與所述下位機(jī)60連接；
[0037]與所述下位機(jī)60連接的光照度傳感器27、溫度傳感器28、濕度傳感器29和風(fēng)速傳感器26 ；
[0038]與所述下位機(jī)60連接的報(bào)警裝置；
[0039]蓄電池80和電源切換裝置，所述電源切換裝置包括雙路切換開(kāi)關(guān)。
[0040]所述電化學(xué)氣體傳感器為NH3電化學(xué)氣體傳感器21、H2S電化學(xué)氣體傳感器22、SO2電化學(xué)氣體傳感器23和NO 2電化學(xué)氣體傳感器；所述電化學(xué)氣體傳感器依次串接在檢測(cè)盒氣體流動(dòng)方向的中線(xiàn)上；所述電化學(xué)氣體傳感器25包括感應(yīng)電極251、負(fù)電極252、柵孔254 ;還包括:電阻電路；所述感應(yīng)電極251和所述負(fù)電極252均與所述電阻電路相連；所述下位機(jī)60為數(shù)據(jù)采集器；所述控制電腦70為平板電腦；所述控制電腦70上設(shè)置有USB接口，下位機(jī)通過(guò)RS485接口與控制電腦連接。
[0041]過(guò)濾器41設(shè)置在進(jìn)氣口 11的前側(cè)或者后側(cè)，在本發(fā)明實(shí)施例中，其可設(shè)置在進(jìn)氣管40上，以過(guò)濾掉氣體中的水分和/或其它顆粒物。出氣管12上設(shè)置有采樣泵51，以使檢測(cè)盒30內(nèi)吸入氣體；在檢測(cè)時(shí)，采樣泵51優(yōu)選采用穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，使氣體的進(jìn)氣量穩(wěn)定；氣體的進(jìn)氣量一般選擇為200ml/min至400ml/min ;具有觸摸屏71的控制電腦70與下位機(jī)60連接，以記錄并存儲(chǔ)檢測(cè)到氣體的濃度。
[0042]如圖3所示，電化學(xué)氣體傳感器25是一種微燃料電池元件，不必保養(yǎng)而可以有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，不必通過(guò)分壓可以直接反映出氣體濃度；其可以與一個(gè)低阻抗外部電路連通；其工作原理是:擴(kuò)散進(jìn)入傳感器的氣體在電極表面發(fā)生氧化或還原反應(yīng)，在兩電極間產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部電流，電流值對(duì)應(yīng)于被檢測(cè)氣體的濃度，在外部電路中接入一只負(fù)載電阻就可以對(duì)氣體進(jìn)行濃度檢測(cè)了 ；根據(jù)電流的大小得到氣體的濃度，也可以根據(jù)電流的大小得到被檢測(cè)的氣體是什么物質(zhì)。另一方面，從電化學(xué)概念上來(lái)說(shuō)，電化學(xué)氣體傳感器25包括兩個(gè)電極，分別為感應(yīng)電極251和負(fù)電極252，它們被一層電解質(zhì)薄膜253分離開(kāi)來(lái)；然后被一個(gè)塑料殼封裝；只留有一個(gè)小孔(柵孔254)允許被檢測(cè)氣體進(jìn)入感應(yīng)電極251，電化學(xué)氣體傳感器25內(nèi)的電極通過(guò)引腳被連接到所應(yīng)用的設(shè)備上?；騽t，引腳還可以與外部的電阻電路相連，即引腳與一個(gè)低阻抗外部電路相連。這樣當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)就可以測(cè)出電阻兩側(cè)的電勢(shì)差，從而得到產(chǎn)生的電流。其原因在于，擴(kuò)散進(jìn)入電化學(xué)氣體傳感器25的氣體在感應(yīng)電極251表面發(fā)生氧化或還原反應(yīng)，在另一電極發(fā)生與之相對(duì)的逆反應(yīng)，因此就在外部電路上形成了電流。此外，由于氣體進(jìn)入電化學(xué)氣體傳感器25的速度由柵孔254控制，因此產(chǎn)生的電流與電化學(xué)氣體傳感器外氣體濃度成比例，從而就可以直接測(cè)量當(dāng)前氣體的含量了。
[0043]具體地，如圖4所示，多個(gè)電化學(xué)氣體傳感器25包括:NH3傳感器21、H2S傳感器22、SO2傳感器23和NO 2傳感器，可用于對(duì)上述主要的四種有毒氣體進(jìn)行檢測(cè)。
[0044]檢測(cè)盒30的內(nèi)部空腔為圓柱型空腔或方體型空腔；檢測(cè)盒30的進(jìn)氣口和其出氣口以及其內(nèi)部空腔同軸；多個(gè)電化學(xué)氣體傳感器25的柵孔254依次設(shè)置在檢測(cè)盒的內(nèi)部空腔的中心線(xiàn)上。
[0045]在本實(shí)施例中，如圖4所示，多種氣體檢測(cè)儀還包括與下位機(jī)60連接的光照度傳感器27、溫度傳感器28、濕度傳感器29和風(fēng)速傳感器26 ;以檢測(cè)周?chē)沫h(huán)境狀況。
[0046]為了使多種氣體檢測(cè)儀便于攜帶和在沒(méi)有市電的地方使用，多種氣體檢測(cè)儀還包括蓄電池80和電源切換裝置，電源切換裝置包括雙路切換開(kāi)關(guān)。當(dāng)有市電或者其它供電裝置時(shí)，雙路切換開(kāi)關(guān)直接連接充電器和檢測(cè)電路；否則，雙路切換開(kāi)關(guān)切換至蓄電池80。這樣可以防止突然斷電時(shí)，造成檢測(cè)的中斷。
[0047]在本實(shí)施例中，為了防止出現(xiàn)超過(guò)用戶(hù)期望的濃度值出現(xiàn)，而用戶(hù)可能不知道的情況，多種氣體檢測(cè)儀還包括報(bào)警裝置，連接控制電腦；具體地，報(bào)警裝置包括報(bào)警燈和/或警鈴；同時(shí)控制電腦70還可對(duì)超過(guò)報(bào)警上限或者報(bào)警下限的數(shù)值進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)。
[0048]下位機(jī)60為數(shù)據(jù)采集器，控制電腦70采用平板電腦，其上還設(shè)置有USB接口 ；數(shù)據(jù)采集器通過(guò)RS485接口與平板電腦連接；數(shù)據(jù)采集器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳遞到平板電腦中，形成標(biāo)準(zhǔn)的excel表格，并生成圖表，存儲(chǔ)起來(lái)，也可通過(guò)USB接口對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行下載。
[0049]進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，殼體10的前側(cè)面的上端部分向后傾斜，前側(cè)面的底端部分向后傾斜，觸摸屏71設(shè)置在前側(cè)面的向后傾斜的部分面上，殼體10的后側(cè)面和左右側(cè)面均垂直于地面；進(jìn)氣口 11和出氣口 12均設(shè)置后側(cè)面上；檢測(cè)盒30的內(nèi)部腔體的軸線(xiàn)平行于后側(cè)面。
[0050]使用時(shí)，由于被檢測(cè)的氣體有很多種，安裝使用前需要確認(rèn)被測(cè)氣體種類(lèi)；多種氣體檢測(cè)儀的安裝位置需根據(jù)被測(cè)的氣體的密度大小來(lái)確定；對(duì)于比空氣輕的氣體，一般將本實(shí)用新型實(shí)施例的多種氣體檢測(cè)儀置于氣體泄漏水平面以上約30厘米處；對(duì)于比空氣重的氣體，一般將本實(shí)用新型實(shí)施例的多種氣體檢測(cè)儀置于泄漏點(diǎn)以下約30厘米處；與空氣密度相當(dāng)?shù)臍怏w，置于距地面垂直距離約1.5米的位置。
[0051]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本實(shí)用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實(shí)用新型的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【權(quán)利要求】
1.多種氣體檢測(cè)儀，其特征在于，包括: 殼體(10)，其上具有進(jìn)氣口 (11)和出氣口 (12)； 檢測(cè)盒(30)，其內(nèi)部空腔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)電化學(xué)氣體傳感器(25); 進(jìn)氣管(40)，連通所述進(jìn)氣口(11)和所述檢測(cè)盒(30); 過(guò)濾器(41)，設(shè)置在所述進(jìn)氣口(11)的前側(cè)或者后側(cè)； 出氣管(50)，連通所述檢測(cè)盒(30)和所述出氣口(12)，其上設(shè)置有采樣泵(51)； 下位機(jī)(60)，連接所述每個(gè)電化學(xué)氣體傳感器(25); 控制電腦(70)，其具有觸摸屏(71)，與所述下位機(jī)(60)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種氣體檢測(cè)儀，所述電化學(xué)氣體傳感器依次串接在檢測(cè)盒氣體流動(dòng)方向的中線(xiàn)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多種氣體檢測(cè)儀，其特征在于，所述電化學(xué)氣體傳感器(25)包括感應(yīng)電極(251)、負(fù)電極(252)、柵孔(254)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多種氣體檢測(cè)儀，其特征在于，還包括:電阻電路；所述感應(yīng)電極(251)和所述負(fù)電極(252)均與所述電阻電路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多種氣體檢測(cè)儀，其特征在于，還包括:與所述下位機(jī)(60)連接的光照度傳感器(27)、溫度傳感器(28)、濕度傳感器(29)和風(fēng)速傳感器(26)中的任何一種或多種傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多種氣體檢測(cè)儀，其特征在于，還包括:與所述下位機(jī)(60)連接的報(bào)警裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多種氣體檢測(cè)儀，其特征在于，所述報(bào)警裝置包括報(bào)警燈和/或警鈴。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任何一項(xiàng)所述的多種氣體檢測(cè)儀，其特征在于，所述電化學(xué)氣體傳感器為NH3電化學(xué)氣體傳感器(21)、H2S電化學(xué)氣體傳感器(22)、SO2電化學(xué)氣體傳感器(23)和NO2電化學(xué)氣體傳感器中的任何二種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任何一項(xiàng)所述的多種氣體檢測(cè)儀，其特征在于，還包括:蓄電池(80)和電源切換裝置，所述電源切換裝置包括雙路切換開(kāi)關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任何一項(xiàng)所述的多種氣體檢測(cè)儀，其特征在于，所述下位機(jī)(60)為數(shù)據(jù)采集器；所述控制電腦(70)為平板電腦；所述控制電腦(70)上設(shè)置有USB接口，下位機(jī)通過(guò)RS485接口與控制電腦連接。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK204202650SQ201420693731
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】房彥軍, 襲著革, 鄭勁林, 張華山, 張偉, 張俊杰 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所, 北京慧榮和科技有限公司