氣體探測(cè)器裝置的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】氣體探測(cè)器裝置
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年6月3日、申請(qǐng)?zhí)枮?01080034685.1、發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為“氣體探測(cè)器裝置”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及對(duì)環(huán)境狀況的探測(cè)。特別地，本發(fā)明涉及用于對(duì)氣體的存在進(jìn)行探測(cè)的裝置和方法。優(yōu)選地，本發(fā)明涉及用于對(duì)指示威脅(例如氣體泄漏或火災(zāi))的氣體進(jìn)行探測(cè)的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0003]氣體探測(cè)器用于探測(cè)氣體或其他揮發(fā)性化合物的存在并測(cè)量其濃度。除了其他用途，氣體探測(cè)器可以用于監(jiān)控系統(tǒng)，以探測(cè)例如以下情況的存在:
[0004]⑴有毒氣體(例如，(a)在封閉空間中釋放的氨，(b)從受控的燃燒事件，例如從燃燒燃料的爐子、氣體熱水加熱器、煤氣爐、氣體干燥器、空間加熱器、炭烤架、壁爐、車(chē)輛(包括停車(chē)場(chǎng)中的聚集)和割草機(jī)產(chǎn)生的二氧化碳或一氧化碳，以及(C)從工業(yè)制造廠(chǎng)偶然排放的異氰酸甲酯氣體)；
[0005](ii)可燃?xì)怏w泄漏(盡力防止火災(zāi))，或者可燃?xì)怏w聚集(例如下水道系統(tǒng)中的甲烷)；和/或
[0006](iii)氣體或其他揮發(fā)性化合物，其指示即將來(lái)臨的火災(zāi)(即阻燃材料或熔融材料)或已存在的火災(zāi)(即正在燃燒的材料)或燃燒的特性(例如正在燃燒的材料的種類(lèi))。
[0007]盡管為了容易理解，在本說(shuō)明書(shū)中，氣體探測(cè)器將主要針對(duì)較后的情況進(jìn)行描述(即不希望出現(xiàn)的火災(zāi)事件的防止和探測(cè))，然而這不應(yīng)限制本發(fā)明的范圍。顯然，氣體探測(cè)器在其他情形中也是有用的。
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的氣體探測(cè)器裝置。在某些方面，本發(fā)明尋求提供一種如下的改進(jìn)的氣體探測(cè)器裝置，其結(jié)合了煙霧探測(cè)器或者能夠與煙霧探測(cè)器聯(lián)合使用。在某些方面，本發(fā)明尋求提供一種如下的改進(jìn)的氣體探測(cè)器裝置，其能夠與空氣取樣污染監(jiān)控設(shè)備(例如，帶有相關(guān)的取樣管網(wǎng)的吸氣式煙霧探測(cè)器)聯(lián)合使用。
[0009]本說(shuō)明書(shū)中對(duì)任何現(xiàn)有技術(shù)的引用不是，并且不應(yīng)視為承認(rèn)或以任何形式暗示，該現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成澳大利亞或任何其他轄區(qū)的公知常識(shí)或者有理由預(yù)計(jì)該現(xiàn)有技術(shù)將被本領(lǐng)域技術(shù)人員確定、理解或認(rèn)為是相關(guān)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在第一方面，提供了與一種空氣取樣微粒探測(cè)系統(tǒng)一起使用的氣體探測(cè)裝置，該種空氣取樣微粒探測(cè)系統(tǒng)包括管道和微粒探測(cè)器，空氣樣品在所述管道中流動(dòng)，而所述微粒探測(cè)器用于分析在所述導(dǎo)管中流動(dòng)的空氣樣品的至少一部分，所述氣體探測(cè)裝置包括殼體和至少一個(gè)氣體探測(cè)器，所述殼體適于與所述微粒探測(cè)系統(tǒng)的管道流體連通，而所述至少一個(gè)氣體探測(cè)器對(duì)布置為與所述殼體流體連通的目標(biāo)成分是敏感的，以探測(cè)在所述管道中流動(dòng)的空氣樣品的至少一部分中的目標(biāo)成分的存在。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述氣體探測(cè)裝置的殼體包括管道部分，所述管道部分構(gòu)造為在使用中插入微粒探測(cè)系統(tǒng)的管道。有利地，這允許對(duì)氣體探測(cè)裝置進(jìn)行改造以使其適合現(xiàn)有的微粒探測(cè)取樣管道。
[0012]所述氣體探測(cè)裝置可以進(jìn)一步包括:入口、出口、流動(dòng)路徑和至少一個(gè)氣體探測(cè)器，所述入口布置為，從在所述微粒探測(cè)系統(tǒng)的管道或所述殼體的管道部分中流動(dòng)的空氣樣品吸取子樣品，用于供所述氣體探測(cè)裝置進(jìn)行分析；所述出口布置為將空氣子樣品排出；所述流動(dòng)路徑從所述入口延伸至所述出口 ；而所述至少一個(gè)氣體探測(cè)器對(duì)布置為與所述流動(dòng)路徑流體連通的目標(biāo)成分是敏感的，以探測(cè)所述子樣品中的目標(biāo)成分的存在。
[0013]檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括:限定所述流動(dòng)路徑的樣品通道；測(cè)試區(qū)域；提供所述樣品通道和所述測(cè)試區(qū)域之間流體連通的至少一個(gè)薄膜，從而樣品中的目標(biāo)成分能夠流經(jīng)所述薄膜且進(jìn)入所述測(cè)試區(qū)域。在這種情況下，所述樣品通道可以包括流動(dòng)控制結(jié)構(gòu)，以將樣品氣體的至少一部分引向所述薄膜。
[0014]所述流動(dòng)控制結(jié)構(gòu)可以有利地限定所述樣品通道中的彎道，而所述薄膜可以位于所述彎道的外部。
[0015]所述流動(dòng)控制結(jié)構(gòu)可以包括以下內(nèi)容的任意一個(gè)或多個(gè):
[0016]⑴所述樣品通道的變窄；
[0017](ii)源自限定所述樣品通道的壁的表面的球狀突出部；
[0018](iii)從限定所述樣品通道的至少一個(gè)表面延伸進(jìn)入所述樣品通道的擋板；以及
[0019](iv)在所述樣品通道中阻擋樣品流動(dòng)的物體。
[0020]優(yōu)選地，所述入口包括流動(dòng)導(dǎo)向元件，所述流動(dòng)導(dǎo)向元件延伸進(jìn)入所述微粒探測(cè)系統(tǒng)的管道或所述殼體的管道部分，以將來(lái)自空氣樣品的子樣品引導(dǎo)進(jìn)入所述樣品通道。最優(yōu)選地，所述流動(dòng)導(dǎo)向元件是凹形的。
[0021]所述出口優(yōu)選地也與所述管道流體連通，從而所述子樣品可以返回所述微粒探測(cè)系統(tǒng)的管道中的空氣樣品流。
[0022]在優(yōu)選的形式中，所述入口和所述出口位于所述管道的氣流中，從而入口和出口之間的管道中的壓力下降起到了吸取空氣經(jīng)過(guò)所述流動(dòng)路徑的作用。
[0023]所述氣體探測(cè)裝置可以進(jìn)一步包括將空氣吸入所述入口的裝置，例如，可以設(shè)置風(fēng)扇或泵。
[0024]所述氣體探測(cè)裝置可以進(jìn)一步包括構(gòu)造為向所述測(cè)試區(qū)域提供校準(zhǔn)氣體的第二氣體入口。優(yōu)選地，由所述第二氣體入口向所述測(cè)試區(qū)域提供的氣體經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的薄膜，從所述測(cè)試區(qū)域流進(jìn)所述流動(dòng)路徑。
[0025]在一些實(shí)施例中，所述氣體探測(cè)裝置可以進(jìn)一步包括，安排為探測(cè)流動(dòng)路徑中微粒的存在的微粒探測(cè)裝置。所述微粒探測(cè)裝置優(yōu)選地是，安排為發(fā)射一束經(jīng)過(guò)情況探測(cè)設(shè)備的氣流路徑的光的濁度計(jì)。
[0026]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述氣體探測(cè)裝置的流動(dòng)路徑不包括微粒過(guò)濾器。
[0027]所述氣體探測(cè)裝置的一些實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè):防爆殼體、一個(gè)或多個(gè)阻焰器、本質(zhì)上安全的電路。所述氣體探測(cè)裝置的一些實(shí)施例可以是本質(zhì)上安全的。
[0028]在另一方面，本發(fā)明提供了用于探測(cè)環(huán)境狀況的系統(tǒng)，包括:微粒探測(cè)器；與環(huán)境和所述微粒探測(cè)器流體連通的管道系統(tǒng)；吸氣裝置，以將空氣樣品流從環(huán)境吸向微粒探測(cè)器；以及至少一個(gè)上述類(lèi)型的氣體探測(cè)裝置。
[0029]最優(yōu)選地，每個(gè)氣體探測(cè)裝置均形成專(zhuān)用模塊。所述專(zhuān)用模塊優(yōu)選地適于放置為所述微粒探測(cè)系統(tǒng)的管道系統(tǒng)的一部分。最優(yōu)選地，氣體探測(cè)裝置位于微粒探測(cè)器上游的管道系統(tǒng)上。
[0030]在優(yōu)選的形式中，所述氣體探測(cè)裝置可以安排為，在空氣樣品引向所述微粒探測(cè)器之前從空氣樣品吸取子樣品。其還可以安排為，將所述子樣品返回所述管道系統(tǒng)而不是將其排至大氣。在氣體探測(cè)系統(tǒng)位于所述微粒探測(cè)器上游的情況下，該方式能夠有利地將空氣取樣管道中的壓力損失減至最小和/或?qū)撛诘赜伤鰵怏w探測(cè)裝置引起的傳輸延時(shí)減至最小。
[0031]可選擇地，所述氣體探測(cè)裝置安排為，在空氣樣品已經(jīng)從所述微粒探測(cè)器排出后從所述空氣樣品吸取子樣品。
[0032]優(yōu)選地，所述管道系統(tǒng)包括至少一個(gè)空氣取樣管路，所述空氣取樣管路包括多個(gè)沿所述管道串聯(lián)布置的空氣樣品入口，所述氣體探測(cè)裝置安排為，從至少兩個(gè)空氣樣品入口的下游的空氣取樣管路獲得子樣品并且以一稀釋因子校準(zhǔn)，所述稀釋因子反映了所述氣體探測(cè)裝置上游的空氣取樣管路上的多個(gè)樣品入口的稀釋效果。
[0033]在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)包括至少兩個(gè)氣體探測(cè)裝置。在這種情況下，每個(gè)氣體探測(cè)裝置能夠安排為，從在各自的位置的空氣取樣管路獲取子樣品并且以相應(yīng)的稀釋因子校準(zhǔn)，所述稀釋因子反映了氣體探測(cè)裝置的各個(gè)位置上游的空氣取樣管路的樣品入口的稀釋效果。
[0034]在管道系統(tǒng)包括至少兩個(gè)空氣樣品入口，所述空氣樣品入口安排為從環(huán)境的各個(gè)部分吸取空氣樣品的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括至少兩個(gè)氣體探測(cè)裝置，所述氣體探測(cè)裝置對(duì)于靠近各自空氣樣品入口的環(huán)境部分中的待探測(cè)的至少一個(gè)目標(biāo)成分是敏感的。
[0035]在上述系統(tǒng)中，至少兩個(gè)氣體探測(cè)裝置可以相對(duì)于所述管道系統(tǒng)被放置為，使得每個(gè)氣體探測(cè)裝置能夠從包含吸取自相應(yīng)的不同的樣品入口子集的空氣樣品流的管道吸取子樣品。在這種情況下，與一個(gè)氣體探測(cè)裝置對(duì)應(yīng)的空氣樣品入口的子集可以通過(guò)至少一個(gè)空氣樣品入口與另一微粒探測(cè)裝置的空氣樣品入口的子集相區(qū)別。與一個(gè)氣體探測(cè)裝置對(duì)應(yīng)的空氣樣品入口的子集可以不包括那些形成為與另一微粒探測(cè)裝置對(duì)應(yīng)的空氣樣品入口的子集的一部分的任意空氣樣品入口。
[0036]在帶有多個(gè)氣體探測(cè)裝置的示例性的系統(tǒng)中，至少兩個(gè)氣體探測(cè)裝置可以對(duì)至少一個(gè)不同的目標(biāo)成分是敏感的。
[0037]在一些系統(tǒng)中，氣體探測(cè)裝置可以是本質(zhì)上安全的。微粒探測(cè)器，或者系統(tǒng)的任何(或者可能是全部)部件也可以是本質(zhì)上安全的。
[0038]系統(tǒng)可以包括擋板設(shè)備，用于向本質(zhì)上安全的微粒探測(cè)器或本質(zhì)上安全的氣體檢測(cè)裝置中的任一或兩個(gè)，或者系統(tǒng)的任何其他部件提供電力。
[0039]發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，在包含探測(cè)器測(cè)試區(qū)域的氣體探測(cè)器裝置中(所述探測(cè)器測(cè)試區(qū)域通過(guò)薄膜與氣體樣品區(qū)域分開(kāi))，通過(guò)包含流動(dòng)控制結(jié)構(gòu)以將正在取樣的氣體的至少一部分引向所述薄膜，可以改進(jìn)所述氣體探測(cè)器裝置。據(jù)此，在本發(fā)明的又一方面，提供了一種氣體探測(cè)器裝置，用于探測(cè)大宗氣體中的目標(biāo)成分，所述氣體探測(cè)器裝置包括樣品入口
[0040]一樣品通道，樣品空氣從所述樣品入口經(jīng)過(guò)所述樣品通道，所述樣品氣體是所述大宗氣體的至少一部分；
[0041]一測(cè)試區(qū)域；
[0042]一至少一個(gè)薄膜，用于提供所述樣品通道和所述測(cè)試區(qū)域之間的流體連通，從而所述樣品中的目標(biāo)成分能夠經(jīng)過(guò)所述薄膜且進(jìn)入所述測(cè)試區(qū)域；以及
[0043]一至少一個(gè)氣體探測(cè)器，其對(duì)與所述測(cè)試區(qū)域流體連通的目標(biāo)成分敏感；
[0044]其中所述樣品通道包括流動(dòng)控制結(jié)構(gòu)，以將樣品氣體的至少一部分引向所述薄膜。
[0045]在本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，用于探測(cè)氣體探測(cè)器裝置中的大宗氣體中的目標(biāo)成分的存在，所述方法包括步驟:
[0046]一吸取樣品氣體經(jīng)過(guò)樣品入口且進(jìn)入樣品通道，所述樣品氣體至少是大宗氣體的一部分;
[0047]一允許至少所述目標(biāo)成分經(jīng)過(guò)至少一個(gè)薄膜進(jìn)入測(cè)試區(qū)域，所述至少一個(gè)薄膜提供所述樣品通道和所述測(cè)試區(qū)域之間的