便携式气体检测仪的制作方法

本实用新型涉及气体检测的技术领域，具体而言，涉及一种便携式气体检测仪。

背景技术：

现有便携式气体检测仪大多使用电化学或半导体气体传感器，并配合小型气泵采样目标气体。上述的气体检测仪在检测目标气体时检测仪的响应时间长，也即遇到目标气体时一般需要10秒钟以上才能产生报警，目标气体消失后需要10秒钟以上时间才能停止报警。这种检测仪由于响应时间长，不能快速地定位目标气体具体的泄漏位置，不利于迅速的排查泄漏险情。另外，这种便携式气体检测仪检测限一般在100ppm左右，无法探测到微量的目标气体，无法排查微小的泄漏故障。而且电化学或半导体气体传感器存在中毒老化问题，使用寿命短，一般在2到4年左右，导致这种便携式气体检测仪需要定期校准和更换，可靠性不佳。

也有便携式气体检测仪使用红外光谱技术(NDIR)或者激光光谱技术(TDLAS)，并配合小型气泵采样目标气体。红外光谱技术(NDIR)或者激光光谱技术(TDLAS)本身的检测响应时间在1秒以内。这类仪器避免了响应时间慢、容易中毒老化、检测限高等半导体传感器的缺点，但需要使用气泵采样目标气体。为了方便便携，要求气泵体积小；为了保证设备续航时间，要求气泵功耗小，这样只能选用流量很小的气泵，一般流量是1～2L/min。目标气体被吸入检测仪后需要经过一段长度的气管才能接触到内部气体传感器，接触到传感器后目标气体还需要一定时间才能被排出检测仪。所以这类仪器的响应时间还是很长，一般在1～5秒钟左右。

还有一种基于激光光谱技术(TDLAS)的遥测式气体检测仪。这种检测仪依赖于自然物体的反射。由于反射物的反射率不同，造成检测中引入的噪声比较大，检测限比较高，一般在10ppm*m以上。而且检测仪与反射物体的距离不确定，只能获得“浓度”乘以“距离”的结果，无法直接获知目标气体的具体浓度。所以这种检测仪一般只能用作判断有还是没有目标气体的定性检测，无法定量测量浓度。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种便携式气体检测仪，以解决现有技术中便携式气体检测仪响应时间长、检测限高以及无法直接获取气体具体浓度的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种便携式气体检测仪，包括：握持部，握持部具有容纳空间；激光气体传感器组件，激光气体传感器组件设置在容纳空间内，激光气体传感器组件包括激光发射器和激光接收器；反射部，激光气体传感器组件和反射部相对设置以将激光发射器发射的激光反射至激光气体传感器，激光气体传感器通过接收的激光以对激光气体传感器组件和反射部之间的气体进行检测；反射部至激光气体传感器组件的距离固定。

进一步地，便携式气体检测仪还包括：固定部，反射部设置在固定部上，反射部和激光气体传感器组件之间具有供气体流通的流通部。

进一步地，握持部和固定部均为筒状结构，握持部的第一端与固定部的第一端相连接，反射部与固定部的第二端相连接，流通部为设置在固定部上的气体流通孔。

进一步地，气体流通孔为多个，多个气体流通孔均匀地设置在固定部的周向。

进一步地，固定部包括筒体和第一端盖，筒体与第一端盖可拆卸地连接，反射部设置在第一端盖的内表面上。

进一步地，便携式气体检测仪还包括：显示组件和电源组件，电源组件与激光气体传感器组件及显示组件相连接，电源组件设置在握持部的第二端和激光气体传感器组件之间。

进一步地，显示组件包括显示屏与控制按钮，显示组件设置在握持部的侧面上。

进一步地，显示组件包括显示屏与控制按钮，显示组件设置在握持部的第二端并形成握持部的第二端盖。

应用本实用新型的技术方案，当被检测的目标气体通过激光气体传感器组件和反射部之间时，激光发射器发射的激光被反射部反射回激光气体传感器，上述的激光在路径中穿过被检测的目标气体，根据发射的激光和反射回的激光计算出目标气体的浓度，反射部至激光气体传感器组件的距离固定也即激光的路径长度为定值，反射部不变即反射率为定值且不受外界的噪声等因素的影响。本实用新型的技术方案利用激光光谱技术直接检测空气中的目标气体浓度，无需气泵吸气采样目标气体，有效解决了现有便携式气体检测仪中响应时间长的问题，而且上述结构也有效解决现有遥测式激光气体检测仪检测限高与无法直接获知气体浓度的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的便携式气体检测仪的实施例一的结构示意图；以及

图2示出了根据本实用新型的便携式气体检测仪的实施例二的结构示意图；以及

图3示出了根据本实用新型的便携式气体检测仪的实施例三的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、握持部；20、激光气体传感器组件；30、反射部；40、固定部；41、流通部；42、筒体；50、显示组件；60、电源组件；70、把手。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1所示，实施例一的便携式气体检测仪包括：激光气体传感器组件20和反射部30。激光气体传感器组件20包括激光发射器和激光接收器。激光气体传感器组件20和反射部30相对设置以将激光发射器发射的激光反射至激光气体传感器，激光气体传感器通过接收的激光以对激光气体传感器组件20和反射部30之间的气体进行检测。

应用实施例一的技术方案，当被检测的气体通过激光气体传感器组件20和反射部30之间时，激光发射器发射的激光被反射部反射回激光气体传感器，上述的激光在路径中穿过被检测的目标气体，根据发射的激光和反射回的激光计算出目标气体的浓度，反射部至激光气体传感器组件的距离固定也即激光的路径长度为定值，反射部不变即反射率为定值且不受外界的噪声等因素的影响。实施例一的技术方案利用激光光谱技术直接检测空气中的目标气体浓度，无需气泵吸气采样目标气体，有效解决了现有便携式气体检测仪中响应时间长的问题，而且上述结构也有效地解决了现有遥测式激光气体检测仪检测限高与无法直接获知气体浓度的问题。

如图1所示，在实施例一的技术方案中，反射部30至激光气体传感器组件20的距离固定。反射部至激光气体传感器组件20的距离固定即激光的路径长度为定值，根据激光测量气体的原理可知，激光气体传感器组件20和反射部30之间的距离固定且已知，这样就能够通过本实施例一的技术方案测量出所需测量的气体的具体浓度，而不是“浓度”与“距离”的乘积。当然，作为本领域技术人员知道，激光气体传感器组件20和反射部30之间的距离可以调整，调整为另一个固定值后，也可通过相应地计算直接获得具体浓度值。

如图1所示，在实施例一的技术方案中，便携式气体检测仪还包括固定部40。反射部30设置在固定部40上，反射部30和激光气体传感器组件20之间具有供气体流通的流通部41。流通部41的气体流通孔为多个，多个气体流通孔均匀地设置在固定部40的周向。上述结构一方面方便了目标气体在筒状结构的固定部40内形成流通，另一方面上述结构的造型美观。具体地，气体流通孔为多个形状相同的长孔，多个长孔分为若干组，每组的长孔数量相同，且每组的长孔处于同一圆环，组与组之间相间隔设置。多个长孔的设置使得检测激光直接穿透空气中的目标气体，无需气泵吸气采样目标气体。这样避免了气体流过仪器内部气管的时间，显著降低了检测仪的响应时间。同时省却了气泵部件，减小了检测仪的体积、延长了电池的续航时间。

如图1所示，在实施例一的技术方案中，便携式气体检测仪还包括握持部10。握持部10具有容纳空间，电源组件与激光气体传感器均设置在容纳空间内。上述结构一方面使得结构紧凑，另一方面也能起到固定、保护电源组件和激光气体传感器的作用。

如图1所示，在实施例一的技术方案中，握持部10和固定部40均为筒状结构，握持部10的第一端与固定部40的第一端相连接，反射部30与固定部40的第二端相连接，流通部41为设置在固定部40上的气体流通孔。握持部10的第一端与固定部40的第一端相连接，使得握持部10和固定部40容易制作加工。流通部41为设置在筒状结构的固定部40的气体流通孔，上述结构加工容易，制作成本较低。

如图1所示，在实施例一的技术方案中，固定部40包括筒体42和第一端盖，筒体42与第一端盖可拆卸地连接，反射部30设置在第一端盖的内表面上。第一端盖与筒体42可拆卸地连接大大地方便了反射部30的清洁，当反射部30受到污染后，将第一端盖拆下进行清理。反射部30为反光膜，进一步地，反射部30也可以用平面反射镜或者角锥反射镜等反光物。

如图1所示，在实施例一的技术方案中，便携式气体检测仪还包括：显示组件50和电源组件60，电源组件60与激光气体传感器组件20及显示组件50相连接，电源组件60设置在握持部10的第二端和激光气体传感器组件20之间。电源组件60的设置使得便携式气体检测仪更加方便的携带，而不需要进行外接电源。显示组件50的设置使得工作人员可以更加方便地读出便携式气体检测仪所需要检测的气体的浓度，对检测仪进行开关机等操作。当然，作为本领域技术人员知道，显示组件50上可以设置声光报警装置，例如，本实施例的便携式气体检测仪检测二氧化硫的含量时，当达到危险的含量时，发出报警的声音，并发出提示闪光。进一步地，电源组件由可充电电池和电池管理电路组成。在本实施例的技术方案中，显示组件50包括显示屏和控制按钮。显示屏和控制按钮为用户提供一个操作界面，实现显示目标气体浓度、气体浓度超过报警限后发出警报、控制检测仪开关机等功能，显示组件50还包括蜂鸣器和指示灯等用户交互界面。

如图1所示，在实施例一的技术方案中，显示组件50设置在握持部10的侧面上。显示组件50包括显示屏与控制按钮，显示组件50设置在握持部10的侧面上的结构，使得工作人员更容易读数。

如图2所示，实施例二的便携式气体检测仪和实施例一的区别在于，固定部40为连接板。固定部相当于连接握持部10和反射部30的桥梁。这样不需要设置气体流通孔即可实现需要检测的目标气体的流通。需要检测的目标气体流通至激光气体传感器组件20和反射部30之间。固定部40的长度、外形、开孔形式可有各种变化。关键点是反射部30与激光气体传感器组件20之间的相对位置确定，可以将激光反射回激光气体传感器即可。

如图2所示，实施例二的便携式气体检测仪包括：激光气体传感器组件20和反射部30。激光气体传感器组件20包括激光发射器和激光接收器。激光气体传感器组件20和反射部30相对设置以将激光发射器发射的激光反射至激光气体传感器，激光气体传感器通过接收的激光以对激光气体传感器组件20和反射部30之间的气体进行检测。

应用实施例二的技术方案，当被检测的气体通过激光气体传感器组件20和反射部30之间时，激光发射器发射的激光被反射部反射回激光气体传感器，上述的激光在路径中穿过被检测的目标气体，根据发射的激光和反射回的激光计算出目标气体的浓度，反射部至激光气体传感器组件的距离固定即激光的路径长度为定值，反射部不变即反射率为定值且不受外界的噪声等因素的影响。实施例二的技术方案利用激光光谱技术直接检测空气中的目标气体浓度，无需气泵吸气采样目标气体，有效解决了现有便携式气体检测仪中响应时间长的问题，而且上述结构也有效地解决了现有遥测式激光气体检测仪无法直接获知气体浓度的问题。

如图3所示，实施例三的便携式气体检测仪和实施例一的区别在于，显示屏设置在握持部10的侧面，便携式气体检测仪还包括设置在握持部10的侧面的把手70。上述结构方便工作人员握持检测仪。

实施例四的便携式气体检测仪和实施例一的区别在于，显示屏设置在握持部10的第二端并形成握持部10的第二端盖。上述结构使得显示屏不容易受到碰撞而损坏。

实施例五的便携式气体检测仪和实施例二的区别在于，显示屏设置在握持部10的第二端。这样的结构方便工作人员读取目标气体的测量数据。

综上所述，本申请的技术方案使用激光光谱技术，检测响应时间快、检测限低、可靠性高；本申请的技术方案直接检测空气中的目标气体，免除了气泵结构，进一步降低了响应时间；而且设置固定的激光气体传感器与反射部的间距，可直接获取气体浓度值。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。