专利名称：一种气体检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气体的浓度、温度、压カ等參数的检测技术领域，更具体地说，渉及ー种气体检测仪。
背景技术：
目前，国内采用的气体检测仪多采用传统的催化燃烧型技术 ，其主要适用于可燃气体的检测，催化燃烧型气体检测仪是利用难熔金属钼丝加热后的电阻变化来測定可燃气体浓度。当可燃气体进入探测器时，在钼丝表面引起氧化反应(无焰燃烧)，其产生的热量使钼丝的温度升高，而钼丝的电阻率便发生变化。通过测量钼丝的电阻变化的大小，就可以得到可燃性气体的浓度。但是，利用该催化燃烧型气体检测仪检测气体时，要求环境中必须含有足够的助燃氧气，如果含氧量过低，会造成读数的偏差，其測量精度低，且在惰性气体或其他无氧气体环境中无法使用。同吋，该气体检测仪还有工作稳定性差，读数易漂移，使用寿命短、需要频繁的校准等致命弱点。另外，当被测气体含卤化物、硫、磷或砷时，会造成气体检测仪的永久性或暂时性中毒，进而造成其的彻底损坏。为了克服催化燃烧型技术的上述缺点，一些公司开发了基于红外线吸收型可燃性气体检测仪,红外气体检测仪是一种基于不同气体分子对红外光谱选择性吸收的特性,利用气体浓度与吸收红外线强度的关系(即朗伯-比尔Lambert-Beer定律)来測量气体浓度的气体传感装置。与催化燃烧型气体检测仪相比，其不需要氧气的助燃，具有应用广泛、使用寿命长、灵敏度高、稳定性好、适合气体多、维护成本低、可在线分析等等一系列优点。但是，由于红外光谱吸收技术所采用的光源谱带很宽，其谱宽范围内除了被测气体的吸收谱线外，还有很多其他背景气体的吸收谱线。光源发出的光除了被待测气体的多条吸收谱线吸收外还被ー些背景气体的吸收谱线吸收。因此，该红外气体检测仪在检测气体时易受到背景中其它气体的干扰，例如在含湿量大的恶劣エ业环境下，被测气体中的水蒸气和CO2浓度会严重影响红外气体探測器的測量准确度，从而降低了测量的准确度。综上所述，如何提供ー种气体检测仪，以实现在其检测气体的过程中不受背景中其它气体的干扰，进而提高测量的准确度，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供ー种气体检测仪，以实现在其检测气体的过程中不受背景中其它气体的干扰，进而提高测量的准确度。为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案—种气体检测仪,包括样气室和检测气体浓度的第一检测电路板，所述样气室上设置有待测气体的进口和出ロ，该气体检测仪还包括分别设置在所述样气室的两端的激光器和接收所述激光器发出的激光束的探測器；[0010]输入端通过激光器连线与所述激光器相连的第一接线端子，该第一接线端子的输出端与所述第一检测电路板相连；输入端通过探测器连线与所述探测器相连的第二接线端子，该第二接线端子的输出端与所述第一检测电路板相连。优选的，上述气体检测仪中，所述样气室的进ロ处还设置有过滤网。优选的，上述气体检测仪中，所述样气室为矩形壳体，该矩形壳体的三个侧面上均设置有所述进ロ。优选的，上述气体检测仪中，所述样气室为圆柱形壳体，该圆柱形壳体的圆周方向上均设置有所述进ロ。 优选的，上述气体检测仪中，所述样气室上还设置有能检测所述待测气体的温度和压カ的传感器；和输入端与所述传感器的输出端相连的第三接线端子，且所述第三接线端子的输出端连接有第二检测电路板。优选的，上述气体检测仪中，所述待测气体的出口为设置在所述样气室上的气孔，且所述传感器设置在所述气孔的上方并与所述气孔相连通的位置处。优选的，上述气体检测仪中，所述第二检测电路板通过螺钉设置在所述样气室的顶壁上，且所述第三接线端子和所述传感器分别设置在所述第二检测电路板的顶面和底面上。本实用新型提供的气体检测仪中，包括样气室和检测气体浓度的第一检测电路板，所述样气室上设置有待测气体的进口和出口，该气体检测仪还包括分别设置在所述样气室的两端的激光器和接收所述激光器发出的激光束的探測器；输入端通过激光器连线与所述激光器相连的第一接线端子，该第一接线端子的输出端与所述第一检测电路板相连；输入端通过探测器连线与所述探测器相连的第二接线端子，该第二接线端子的输出端与所述第一检测电路板相连。本实用新型提供的气体检测仪是基于激光光谱吸收原理研制开发的，其检测气体的过程如下首先，将待测气体从所述样气室的进ロ通入其内，然后从其出口排出，当其穿过所述样气室时，所述激光器发出一束激光，经过待测气体，然后被所述探测器接收，在此过程中，被测气体会对激光光谱中特定波长的光进行选择性吸收；该激光吸收原理来自于经典的朗伯-比尔定律，即被测组分对特定波长的光具有吸收性，且吸收強度与组分浓度成正比；接着所述激光器和探測器的信号分别通过所述激光器连线和所述探测器连线传输到所述第一接线端子和所述第二接线端子的输入端，然后所述第一接线端子和所述第二接线端子将处理后的信号通过各自的输出端分别传递给所述第一检测电路板，通过所述第一检测电路板的数据可以计算得到被测气体组分吸收的特定波长的光的強度，从而算出气体组分的浓度。由于传统的气体检测仪应用的红外光谱吸收技术所采用的光源谱带很宽，其谱宽范围内除了被测气体的吸收谱线外，还有很多其他背景气体的吸收谱线。因此，光源发出的光除了被待测气体的多条吸收谱线吸收外还被ー些背景气体的吸收谱线吸收，从而导致了测量的不准确性。[0023]而本实用新型提供的气体检测仪应用的激光吸收光谱技术中使用的半导体激光的谱宽小于O. OOOlnm，远小于被测气体一条吸收谱线的谱宽。在选择该吸收谱线时，就保证在所选吸收谱线频率附近无测量环境中背景气体组分的吸收谱线，从而避免了这些背景气体组分对被测气体的交叉吸收干扰，提高了测量的准确性。综上所述，本实用新型提供的气体检测仪实现了在其检测气体的过程中不受背景中其它气体的干扰，进而提高了测量的准确度。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本实用新型实施例一提供的气体检测仪的部分结构的局部剖视示意图； 图2是图I中的部件6的立体结构示意图；图3是本实用新型实施例二提供的气体检测仪的部分结构的局部剖视示意图；图4是本实用新型实施例二提供的气体检测仪的部分结构立体示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种气体检测仪实现了在其检测气体的过程中不受背景中其它气体的干扰，进而提高了测量的准确度。为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例一请参考附图1-2，图I是本实用新型实施例一提供的气体检测仪的部分结构的局部剖视示意图；图2是图I中的部件6的立体结构示意图；其中，图2中的箭头方向为被测气体流动的方向。本实用新型实施例一提供的气体检测仪中，包括样气室6和检测气体浓度的第一检测电路板，样气室6上设置有待测气体的进口和出口，该气体检测仪还包括分别设置在样气室6的两端的激光器7和接收激光器7发出的激光束的探测器4 ;输入端通过激光器连线I与激光器7相连的第一接线端子1，该第一接线端子I的输出端与第一检测电路板相连；输入端通过探测器连线II与探测器4相连的第二接线端子2，该第二接线端子2的输出端与第一检测电路板相连。本实施例提供的气体检测仪是基于激光光谱吸收原理研制开发的，其检测气体的过程如下首先，将待测气体从样气室6的进口通入其内，然后从其出口排出，当其穿过样气室6时，激光器7发出一束激光，经过待测气体，然后被探测器4接收，在此过程中，被测气体会对激光光谱中特定波长的光进行选择性吸收；该激光吸收原理来自于经典的朗伯-比尔定律，即被测组分对特定波长的光具有吸收性，且吸收强度与组分浓度成正比；接着激光器7和探测器4的信号分别通过激光器连线I和探测器连线II传输到第一接线端子I和第二接线端子2的输入端，然后第一接线端子I和第二接线端子2将处理后的信号通过各自的输出端传递给第一检测电路板，通过第一检测电路板的数据可以计算得到被测气体组分吸收的特定波长的光的强度，从而算出气体组分的浓度。由于传统的气体检测仪应用的红外光谱吸收技术所采用的光源谱带很宽，其谱宽范围内除了被测气体的吸收谱线外，还有很多其他背景气体的吸收谱线。因此，光源发出的光除了被待测气体的多条吸收谱线吸收外还被一些背景气体的吸收谱线吸收，从而导致了测量的不准确性。而本实施例提供的气体检测仪应用的激光吸收光谱技术中使用的半导体激光的谱宽小于O. OOOlnm，远小于被测气体一条吸收谱线的谱宽。在选择该吸收谱线时，就保证在所选吸收谱线频率附近无测量环境中背景气体组分的吸收谱线，从而避免了这些背景气体 组分对被测气体的交叉吸收干扰，提高了测量的准确性。综上所述，本实施例提供的气体检测仪实现了在其检测气体的过程中不受背景中其它气体的干扰，进而提高了测量的准确度。再者，由于激光具有优秀的补偿能力，一些其它干扰例如温度和灰尘，很容易被除去，进一步提供了测量的准确度。同时，本实施例提供的气体检测仪无需耗材，无样品浪费、无化学污染，具有环保节能的优点，且分析速度快(秒级)，操作简单、可以达到实时检测，并可用在各种环境中包括恶劣的工作环境，运行成本低，几乎无需维护，无需定期标定，还可进行远程监测并完整保存历史数据。当对恶劣的工作环境中的气体，例如煤矿中的甲烷气体进行检测时，由于被测甲烷中可能含有灰尘等杂质，所以需要在样气室6的进口处设置过滤网5，以起到对被测气体过滤的作用，降低杂质对检测结果的影响。具体的，上述实施例提供的气体检测仪中，为了减少第一接线端子I和第二接线端子2所占用的体积空间，两者也可以使用同一个接线端子，只不过采用该接线端子的不同接口来实现其不同的功能要求。在本实施例中，样气室6可以为矩形壳体，此时该矩形壳体的三个侧面上均设置有进口 ；样气室6也可以为圆柱形壳体，此时该圆柱形壳体的圆周方向上均设置有进口，当然样气室6不局限于上述两种形状，其进口位置也不做限定，只要能实现位于样气室6两端的激光器7和探测器4能发射和接收激光的功能即可。实施例二 请参考附图3-4，图3是本实用新型实施例二提供的气体检测仪的部分结构示意图；图4是本实用新型实施例二提供的气体检测仪的部分结构立体示意图。为了在检测被测气体浓度的过程中同时检测到被测气体的温度和压力，本实用新型实施例二提供的气体检测仪中，在本实用新型实施例一提供的气体检测仪的基础上，上述样气室6上还设置有能检测待测气体的温度和压力的传感器8 ;和，输入端与传感器8的输出端相连的第三接线端子3，且第三接线端子3的输出端连接有第二检测电路板9。当样气室6内通有被测气体时，传感器8将检测到的温度信号和压力信号均通过第三接线端子3的再传递给第二检测电路板9，此时主机CPU (中央处理器)即可输出温度值和压力值。具体的，在本实施例提供的气体检测仪中，待测气体的出口为设置在样气室6上的气孔61，且传感器8设置在气孔61的上方并与气孔61相连通的位置处。，当然传感器8还可以设置在其他位置，但是必须得满足在能检测到被测气体的温度和压力的前提下。优选的，在本实施例提供的气体检测仪中，第二检测电路板9通过螺钉设置在样气室6的顶壁上，且第三接线端子3和传感器8分别设置在第二检测电路板9的顶面和底面上。节省了该气体检测仪的占用空间。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种气体检测仪，包括样气室(6)和检测气体浓度的第一检测电路板,所述样气室(6)上设置有待测气体的进口和出口，其特征在于，该气体检测仪还包括 分别设置在所述样气室(6)的两端的激光器(7)和接收所述激光器(7)发出的激光束的探測器(4); 输入端通过激光器连线(I)与所述激光器(7 )相连的第一接线端子(I)，该第一接线端子(I)的输出端与所述第一检测电路板相连； 输入端通过探测器连线(II)与所述探测器(4)相连的第二接线端子(2)，该第二接线端子(2)的输出端与所述第一检测电路板相连。
2.根据权利要求I所述的气体检测仪，其特征在于，所述样气室(6)的进ロ处还设置有过滤网(5)。
3.根据权利要求2所述的气体检测仪，其特征在于，所述样气室(6)为矩形壳体，该矩形壳体的三个侧面上均设置有所述进ロ。
4.根据权利要求2所述的气体检测仪，其特征在于，所述样气室(6)为圆柱形壳体，该圆柱形壳体的圆周方向上均设置有所述进ロ。
5.根据权利要求I所述的气体检测仪，其特征在于，所述样气室(6)上还设置有能检测所述待测气体的温度和压カ的传感器(8);和 输入端与所述传感器(8)的输出端相连的第三接线端子(3)，且所述第三接线端子(3)的输出端连接有第二检测电路板(9)。
6.根据权利要求5所述的气体检测仪，其特征在于，所述待测气体的出口为设置在所述样气室(6)上的气孔(61)，且所述传感器(8)设置在所述气孔(61)的上方并与所述气孔(61)相连通的位置处。
7.根据权利要求6所述的气体检测仪，其特征在于，所述第二检测电路板(9)通过螺钉设置在所述样气室(6)的顶壁上，且所述第三接线端子(3)和所述传感器(8)分别设置在所述第二检测电路板(9)的顶面和底面上。
专利摘要本实用新型提供了一种气体检测仪，包括样气室和检测气体浓度的第一检测电路板，所述样气室上设置有待测气体的进口和出口，该气体检测仪还包括分别设置在所述样气室的两端的激光器和接收所述激光器发出的激光束的探测器；输入端通过激光器连线与所述激光器相连的第一接线端子，该第一接线端子的输出端与所述第一检测电路板相连；输入端通过探测器连线与所述探测器相连的第二接线端子，该第二接线端子的输出端与所述第一检测电路板相连。由于该气体检测仪中所述激光器发射的激光束的激光谱宽小于0.0001nm，远小于被测气体一条吸收谱线的谱宽，实现了在其检测气体的过程中不受背景中其它气体的干扰，进而提高了测量的准确度。
文档编号G01N21/31GK202599822SQ20122005724
公开日2012年12月12日 申请日期2012年2月20日 优先权日2012年2月20日
发明者骆德全, 王明川, 王国敬, 张斌, 周欣 申请人:北京大方科技有限责任公司