一種氣體進(jìn)樣裝置及應(yīng)用其的氣路系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種氣體進(jìn)樣裝置及應(yīng)用其的氣路系統(tǒng)，氣體進(jìn)樣裝置包括依次設(shè)置的進(jìn)氣軟管、吸附管和出氣軟管，所述吸附管內(nèi)填充有吸附材料，所述吸附管上包裹有加熱裝置，所述加熱裝置上還包裹有加熱絕緣套，所述吸附管的兩端分別與設(shè)置在所述進(jìn)氣軟管出氣口內(nèi)和出氣軟管進(jìn)氣口內(nèi)的厚壁硬質(zhì)管連通，所述吸附管內(nèi)在吸附材料兩端分別設(shè)置有金屬濾網(wǎng)，本實(shí)用新型改進(jìn)了傳統(tǒng)的氣體檢測(cè)設(shè)備的氣體進(jìn)樣結(jié)構(gòu)，在進(jìn)樣通路上集成了小型、具備富集功能的吸附管，有效實(shí)現(xiàn)低濃度對(duì)象的檢出，提高設(shè)備檢測(cè)能力；同時(shí)在氣路系統(tǒng)中配備氣體檢測(cè)裝置清洗通路，氣體檢測(cè)裝置每次工作后均可實(shí)現(xiàn)傳感器歸零，降低了測(cè)試干擾。
【專利說(shuō)明】一種氣體進(jìn)樣裝置及應(yīng)用其的氣路系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣體檢測(cè)設(shè)備，具體為一種氣體進(jìn)樣裝置及應(yīng)用其的氣路系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]氣體檢測(cè)設(shè)備被廣泛應(yīng)用于檢測(cè)大氣污染物、食品揮發(fā)氣、爆炸物、毒氣、生化戰(zhàn)劑等物質(zhì)。進(jìn)行氣體濃度檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法一般為氣相或液相色譜儀，但是該設(shè)備一般體積龐大需要配備載氣、價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜，不適合野外、戰(zhàn)場(chǎng)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等惡劣環(huán)境下的應(yīng)用。開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單易用便攜的氣體分析設(shè)備的需求日益迫切。
[0003]便攜式氣體分析設(shè)備主要由以下幾部分構(gòu)成:進(jìn)樣單元、傳感單元、數(shù)據(jù)分析單元、主控單元及人機(jī)交互單元。進(jìn)樣單元負(fù)責(zé)樣本氣體采集和樣本氣體的前后處理。在常規(guī)的便攜式氣體檢測(cè)設(shè)備中，進(jìn)樣單元往往只有一根進(jìn)樣通路及通路與大氣接觸端的防塵裝置，氣體樣本經(jīng)濾塵后被直接送往傳感器腔與傳感器(例如電化學(xué)傳感器、壓電傳感器)表面或內(nèi)部的敏感物質(zhì)直接發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，測(cè)試后氣體直接排出進(jìn)入下一個(gè)測(cè)試循環(huán)。這種進(jìn)樣方式導(dǎo)致傳感器的檢測(cè)能力受限，多次采樣之間樣本易產(chǎn)生交叉污染，影響測(cè)試精度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為克服上述問(wèn)題，提供一種便攜、快速、高效的氣體進(jìn)樣裝置及應(yīng)用其的氣路系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種氣體進(jìn)樣裝置，包括依次設(shè)置的進(jìn)氣軟管、吸附管和出氣軟管，所述進(jìn)氣軟管的進(jìn)氣口上設(shè)置有防塵裝置，所述吸附管內(nèi)填充有吸附材料，所述吸附管上包裹有加熱裝置，所述加熱裝置上還包裹有加熱絕緣套，所述吸附管的兩端分別與設(shè)置在所述進(jìn)氣軟管出氣口內(nèi)和出氣軟管進(jìn)氣口內(nèi)的厚壁硬質(zhì)管連通，所述吸附管內(nèi)在吸附材料兩端分別設(shè)置有金屬濾網(wǎng)，所述吸附管內(nèi)在所述金屬濾網(wǎng)與所述厚壁硬質(zhì)管之間設(shè)置有薄壁硬質(zhì)管，所述厚壁硬質(zhì)管的的內(nèi)徑小于所述吸附管的內(nèi)徑，所述厚壁硬質(zhì)管的外徑大于所述吸附管的外徑。
[0007]優(yōu)選地，還包括包覆吸附管、進(jìn)氣軟管和出氣軟管的外殼，所述外殼包括上蓋和下蓋，所述上蓋與下蓋之間設(shè)置有密封墊圈，所述進(jìn)氣軟管和出氣軟管分別從所述下蓋的兩端穿出。
[0008]優(yōu)選地，所述吸附管的外徑為l-3mm，其內(nèi)徑為0.6-2.5mm，其長(zhǎng)度為10_30mm。
[0009]優(yōu)選地，所述防塵裝置為螺紋固定式防塵頭或柱狀防塵塞。
[0010]優(yōu)選地，所述吸附材料為分子篩、硅膠、高聚物、Tenax-TA或活性炭。
[0011]一種氣路系統(tǒng)，包括固定基板，所述固定基板上設(shè)置有氣體檢測(cè)裝置、采樣泵、活性炭管和以上所述的氣體進(jìn)樣裝置，所述氣體進(jìn)樣裝置的出氣軟管通過(guò)氣管與單向閥的進(jìn)氣口連接，所述單向閥的出氣口通過(guò)氣管與所述氣體檢測(cè)裝置連通，所述氣體檢測(cè)裝置通過(guò)氣管與所述采樣泵連通，所述采樣泵通過(guò)氣管與電磁閥的a 口連通，所述電磁閥的c 口通過(guò)氣管與所述活性炭管一端連通，所述活性炭管的另一端通過(guò)氣管與所述氣體檢測(cè)裝置連通，所述電磁閥的b 口連通有排氣管，所述排氣管的末端與所述氣體進(jìn)樣裝置并排設(shè)置。
[0012]優(yōu)選地，所述電磁閥、采樣泵和單向閥都與設(shè)置在固定基板上的控制器連接。
[0013]優(yōu)選地，所述氣體進(jìn)樣裝置的出氣軟管通過(guò)螺旋型氣管與單向閥的進(jìn)氣口連接。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型改進(jìn)了傳統(tǒng)的氣體檢測(cè)設(shè)備的氣體進(jìn)樣結(jié)構(gòu)，在進(jìn)樣通路上集成了小型、具備富集功能的吸附管，有效實(shí)現(xiàn)低濃度對(duì)象的檢出，提高設(shè)備檢測(cè)能力；同時(shí)配備氣體檢測(cè)裝置清洗通路，氣體檢測(cè)裝置每次工作后均可實(shí)現(xiàn)傳感器歸零，降低了測(cè)試干擾。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]圖1是本實(shí)用新型所述一種氣體進(jìn)樣裝置的主視圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型所述氣路系統(tǒng)的立體圖。
[0018]圖中標(biāo)記:1_固定基板，2-采樣泵，3-進(jìn)氣軟管，4-防塵裝置，5-吸附管，6-加熱裝置，7-氣體檢測(cè)裝置，8-電磁閥，9-下蓋，10-排氣管，11-單向閥，12-活性炭管，13-上蓋，14-密封墊圈，15-螺旋型氣管，101-吸附材料，102-金屬濾網(wǎng)，103-薄壁硬質(zhì)管，104-厚壁硬質(zhì)管，105-出氣軟管，106-加熱絕緣套。

【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0020]下面提供本實(shí)用新型所述一種氣體進(jìn)樣裝置及應(yīng)用其的氣路系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示的本實(shí)用新型所述一種氣體進(jìn)樣裝置，包括依次設(shè)置的進(jìn)氣軟管3、吸附管5和出氣軟管105，所述進(jìn)氣軟管3的進(jìn)氣口上設(shè)置有防塵裝置4，所述防塵裝置4在防止灰塵雜質(zhì)進(jìn)入氣路的同時(shí)保證測(cè)試所需的氣體樣本量，所述吸附管5內(nèi)填充有吸附材料101，所述吸附管5上包裹有加熱裝置6，所述加熱裝置6優(yōu)選的采用加熱絲，其可纏繞在吸附管5上，但不限于加熱絲，還可采用其他加熱裝置6，所述加熱裝置6上還包裹有加熱絕緣套106，所述吸附材料101能夠吸附包括測(cè)試目標(biāo)組分在內(nèi)的一系列氣體成分，采樣達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，所述吸附材料101已經(jīng)吸附了足夠檢測(cè)的氣體濃縮樣本，此時(shí)所述加熱裝置6開(kāi)始工作，隔著所述吸附管5對(duì)吸附材料101進(jìn)行加熱，達(dá)到吸附材料101的樣本解離溫度后，其會(huì)釋放采集到的氣體濃縮樣本，進(jìn)入下一級(jí)的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，本實(shí)用新型可通過(guò)吸附材料101進(jìn)行濃縮吸附，并通過(guò)加熱解離，實(shí)現(xiàn)對(duì)低濃度對(duì)象的檢出，提高了檢測(cè)靈敏度和精確度。
[0023]所述吸附管5的兩端分別與設(shè)置在所述進(jìn)氣軟管3出氣口內(nèi)和出氣軟管105進(jìn)氣口內(nèi)的厚壁硬質(zhì)管104連通，所述吸附管5內(nèi)在吸附材料101兩端分別設(shè)置有金屬濾網(wǎng)102，所述金屬濾網(wǎng)102可使吸附材料101的位置固定不被采樣氣流或設(shè)備振動(dòng)影響，所述金屬濾網(wǎng)102優(yōu)選的使用40-400目的不銹鋼金屬網(wǎng)片固定位置并保證透氣量，所述吸附管5內(nèi)在所述金屬濾網(wǎng)102與所述厚壁硬質(zhì)管104之間設(shè)置有薄壁硬質(zhì)管103，所述金屬濾網(wǎng)102由薄壁硬質(zhì)管103支撐，所述薄壁硬質(zhì)管103可采用PP、PU、特氟龍或PEEK，所述厚壁硬質(zhì)管104的內(nèi)徑小于所述吸附管5的內(nèi)徑，所述厚壁硬質(zhì)管104的外徑大于所述吸附管5的外徑，因?yàn)樗龊癖谟操|(zhì)管104分別設(shè)置在出氣軟管105和進(jìn)氣軟管3內(nèi)，所以厚壁硬質(zhì)管104可密封的抵觸在所述吸附管5兩側(cè)，并由出氣軟管105和進(jìn)氣軟管3外套上進(jìn)行進(jìn)一步密封，保證了氣體進(jìn)氣時(shí)的密封性，提高實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)度。
[0024]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，還包括包覆吸附管5、進(jìn)氣軟管3和出氣軟管105的外殼，所述外殼包括上蓋13和下蓋9，所述上蓋13與下蓋9之間設(shè)置有密封墊圈14，所述進(jìn)氣軟管3和出氣軟管105分別從所述下蓋9的兩端穿出，所述外殼為了防止加熱裝置6產(chǎn)生的熱量影響其他部件的正常運(yùn)行。
[0025]所述吸附管5的外徑為l_3mm，其內(nèi)徑為0.6-2.5mm，其長(zhǎng)度為10_30mm，具體根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
[0026]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述防塵裝置4為螺紋固定式防塵頭或柱狀防塵塞，但不限于此，還可以為其他防塵裝置4。
[0027]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述吸附材料101為分子篩、硅膠、高聚物、Tenax-TA或活性炭。
[0028]實(shí)施例2
[0029]—種氣路系統(tǒng)，如圖2所不，包括固定基板I，所述固定基板I優(yōu)選的選用PCB板，可具體采用FR-4、CEM-3、CEM-1、22F或94V0的PCB板，所述固定基板I上設(shè)置有氣體檢測(cè)裝置7、采樣泵2、活性炭管12和實(shí)施例1所述的氣體進(jìn)樣裝置，所述氣體進(jìn)樣裝置的出氣軟管105通過(guò)氣管與單向閥11的進(jìn)氣口連接，所述單向閥11的出氣口通過(guò)氣管與所述氣體檢測(cè)裝置7連通，所述氣體檢測(cè)裝置7可采用現(xiàn)有常規(guī)的設(shè)計(jì)，以能實(shí)現(xiàn)氣體檢測(cè)為準(zhǔn)，所述氣體檢測(cè)裝置7通過(guò)氣管與所述采樣泵2連通，所述采樣泵2通過(guò)氣管與電磁閥8的a 口連通，所述電磁閥8為三向電磁閥8，所述電磁閥8的c 口通過(guò)氣管與所述活性炭管12一端連通，所述活性炭管12的另一端通過(guò)氣管與所述氣體檢測(cè)裝置7連通，所述電磁閥8的b 口連通有排氣管10，所述排氣管10的末端與所述氣體進(jìn)樣裝置并排設(shè)置。
[0030]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述電磁閥8、采樣泵2和單向閥11都與設(shè)置在固定基板I上的控制器連接，所述控制器可采用常規(guī)電氣控制器，其可集成設(shè)置在所述固定基板I上。
[0031]所述氣體進(jìn)樣裝置的出氣軟管105通過(guò)螺旋型氣管15與單向閥11的進(jìn)氣口連接，所述螺旋型氣管15呈螺旋繞制促進(jìn)了氣體樣本與外界熱交換進(jìn)程，使樣本氣體快速?gòu)慕怆x溫度降溫至適宜測(cè)試的溫度。
[0032]實(shí)施例3
[0033]一種采用實(shí)施例2所述的氣路系統(tǒng)的氣路控制方法，包括以下步驟:
[0034]S1.將所述單向閥11打開(kāi)，所述電磁閥8保持a-b 口導(dǎo)通，啟動(dòng)采樣泵2，根據(jù)工作模式設(shè)定所述采樣泵2的采樣時(shí)間，根據(jù)所處的不同工作模式，設(shè)定不同的采樣時(shí)間，提高采樣時(shí)間有利于檢出低濃度樣本，提高檢測(cè)靈敏度增強(qiáng)設(shè)備檢測(cè)能力；
[0035]S2.達(dá)到設(shè)定的采樣時(shí)間，所述吸附材料101吸附了高濃度的被測(cè)樣本對(duì)象后，所述采樣泵2停止工作，所述加熱裝置6迅速開(kāi)始對(duì)所述吸附管5加熱，使吸附材料101迅速升溫至約200攝氏度，達(dá)到吸附材料101中被吸附組分的解離溫度，使被測(cè)樣本對(duì)象從所述吸附材料101中解離；
[0036]S3.第二次啟動(dòng)所述采樣泵2，保持約2-3秒的采樣時(shí)間，將從吸附填料上解離的被測(cè)樣本對(duì)象送至所述氣體檢測(cè)裝置7內(nèi)；
[0037]S4.所述氣體檢測(cè)裝置7檢測(cè)完成后，開(kāi)啟所述采樣泵2，所述采樣泵2將所述氣體檢測(cè)裝置7內(nèi)的氣體通過(guò)排氣管10排入大氣，帶走所述吸附管5附近的熱量，恢復(fù)所述吸附材料101的吸附能力；
[0038]S5.最后進(jìn)入清洗狀態(tài)，關(guān)閉所述單向閥11，將所述電磁閥8切換至a_c導(dǎo)通，氣體在所述氣體檢測(cè)裝置7、采樣泵2、電磁閥8、活性炭管12之間循環(huán)，所述活性炭管12過(guò)濾氣體檢測(cè)裝置7內(nèi)的氣體，使氣體檢測(cè)裝置7內(nèi)空氣恢復(fù)到檢測(cè)前的狀態(tài)，降低對(duì)下次測(cè)試的影響。
[0039]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種氣體進(jìn)樣裝置，其特征在于，包括依次設(shè)置的進(jìn)氣軟管、吸附管和出氣軟管，所述進(jìn)氣軟管的進(jìn)氣口上設(shè)置有防塵裝置，所述吸附管內(nèi)填充有吸附材料，所述吸附管上包裹有加熱裝置，所述加熱裝置上還包裹有加熱絕緣套，所述吸附管的兩端分別與設(shè)置在所述進(jìn)氣軟管出氣口內(nèi)和出氣軟管進(jìn)氣口內(nèi)的厚壁硬質(zhì)管連通，所述吸附管內(nèi)在吸附材料兩端分別設(shè)置有金屬濾網(wǎng)，所述吸附管內(nèi)在所述金屬濾網(wǎng)與所述厚壁硬質(zhì)管之間設(shè)置有薄壁硬質(zhì)管，所述厚壁硬質(zhì)管的的內(nèi)徑小于所述吸附管的內(nèi)徑，所述厚壁硬質(zhì)管的外徑大于所述吸附管的外徑。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體進(jìn)樣裝置，其特征在于，還包括包覆吸附管、進(jìn)氣軟管和出氣軟管的外殼，所述外殼包括上蓋和下蓋，所述上蓋與下蓋之間設(shè)置有密封墊圈，所述進(jìn)氣軟管和出氣軟管分別從所述下蓋的兩端穿出。
3.如權(quán)利要求1所述的氣體進(jìn)樣裝置，其特征在于，所述吸附管的外徑為l_3mm，其內(nèi)徑為0.6-2.5mm,其長(zhǎng)度為10_30_。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體進(jìn)樣裝置，其特征在于，所述防塵裝置為螺紋固定式防塵頭或柱狀防塵塞。
5.如權(quán)利要求1所述的氣體進(jìn)樣裝置，其特征在于，所述吸附材料為分子篩、硅膠、高聚物、Tenax-TA或活性炭。
6.—種氣路系統(tǒng)，其特征在于，包括固定基板，所述固定基板上設(shè)置有氣體檢測(cè)裝置、采樣泵、活性炭管和權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的氣體進(jìn)樣裝置，所述氣體進(jìn)樣裝置的出氣軟管通過(guò)氣管與單向閥的進(jìn)氣口連接，所述單向閥的出氣口通過(guò)氣管與所述氣體檢測(cè)裝置連通，所述氣體檢測(cè)裝置通過(guò)氣管與所述采樣泵連通，所述采樣泵通過(guò)氣管與電磁閥的a口連通，所述電磁閥的c 口通過(guò)氣管與所述活性炭管一端連通，所述活性炭管的另一端通過(guò)氣管與所述氣體檢測(cè)裝置連通，所述電磁閥的b 口連通有排氣管，所述排氣管的末端與所述氣體進(jìn)樣裝置并排設(shè)置。
7.如權(quán)利要求6所述的氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁閥、采樣泵和單向閥都與設(shè)置在固定基板上的控制器連接。
8.如權(quán)利要求7所述的氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體進(jìn)樣裝置的出氣軟管通過(guò)螺旋型氣管與單向閥的進(jìn)氣口連接。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK204255931SQ201420777754
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】姚佳, 周連群, 李傳宇, 郭智慧, 劉敏, 范梅生 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所