一种带自校准功能的甲烷检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种带自校准功能的甲烷检测装置。

背景技术：

目前，通过甲烷检测设备对甲烷进行检测，比如对甲烷浓度进行检测，但是，在长时间使用之后，甲烷检测设备的甲烷检测精度会逐渐降低，而目前的甲烷检测设备只能够进行甲烷检测，无法对甲烷检测精度进行校准。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带自校准功能的甲烷检测装置，以解决现有的甲烷检测设备无法对甲烷检测精度进行校准的问题。

为了解决上述问题，本实用新型所涉及的一种带自校准功能的甲烷检测装置采用以下技术方案：

一种带自校准功能的甲烷检测装置，包括检测室、标准甲烷气体气源、外部标准甲烷气体输入口、零甲烷浓度气体输入口、被测甲烷气体输入口、第一标气输入分支管道、第二标气输入分支管道、标气输入总管道、零气输入管道、被测甲烷输入管道、气体回收管道和气体回收瓶，所述标准甲烷气体气源的气体输出口连接第一标气输入分支管道的一端，所述外部标准甲烷气体输入口连接第二标气输入分支管道的一端，所述第一标气输入分支管道的另一端和第二标气输入分支管道的另一端连接所述标气输入总管道的一端；所述第一标气输入分支管道设置有第一电磁阀，所述第二标气输入分支管道设置有第二电磁阀，所述标气输入总管道设置有第一气泵、第一数字气体流量显示器和第三电磁阀；

所述零甲烷浓度气体输入口连接所述零气输入管道的一端，所述零气输入管道设置有第二气泵、第二数字气体流量显示器和第四电磁阀；

所述被测甲烷气体输入口连接所述被测甲烷输入管道的一端，所述被测甲烷输入管道设置有第三气泵、第三数字气体流量显示器和第五电磁阀；

所述标气输入总管道的另一端、所述零气输入管道的另一端和所述被测甲烷输入管道的另一端连接所述检测室的气体输入口，所述检测室设置有甲烷传感器，所述检测室的气体输出口连接所述气体回收管道的一端，所述气体回收管道的另一端连接所述气体回收瓶；所述气体回收管道设置有第四气泵和第六电磁阀。

可选地，所述甲烷检测装置包括控制器和触摸屏，所述甲烷传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第一气泵、第二气泵、第三气泵、第四气泵和触摸屏与所述控制器电连接。

本实用新型的有益效果如下：标准甲烷气体气源和外部标准甲烷气体输入口均能够提供一定浓度的标准甲烷气体，两种提供方式能够提升标准甲烷气体供给的可靠性和灵活性；零甲烷浓度气体输入口能够提供甲烷浓度为零的气体；被测甲烷气体输入口输入被测甲烷气体到检测室，检测室的甲烷传感器对甲烷进行检测；当需要对甲烷传感器进行校准时，通过标准甲烷气体气源或者外部标准甲烷气体输入口输入到检测室一定浓度的标准甲烷气体，然后获取到检测到的浓度检测值，通过比对浓度检测值与实际值能够得到甲烷传感器的误差，而且，通过零甲烷浓度气体输入口输入到检测室甲烷浓度为零的气体，然后获取到检测到的浓度检测值，通过比对浓度检测值与实际值能够得到甲烷传感器的误差，因此，通过标准甲烷气体和甲烷气体为零的气体两种完全不同的校准方式，能够对甲烷传感器进行校准，提升甲烷传感器的校准可靠性和准确性；通过各个管道上的电磁阀能够保证每次只有一种气体输入到检测室，提升检测精度；通过数字气体流量显示器能够实时显示标气输入总管道、零气输入管道和被测甲烷输入管道的流量，实现这三个管道的流量监控，保证实际的流量与所要求输入的流量相等，提升检测精度和校准精度；气泵不但能够实现流量控制，还能够加快管道中的气体流通，提升检测效率；检测过的气体通过气体回收管道回收到气体回收瓶，避免对环境造成污染，还能够避免因甲烷输入到环境中导致的安全性问题，气泵能够提升气体回收速度，进而提升回收效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1是本实用新型的带自校准功能的甲烷检测装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型的带自校准功能的甲烷检测装置的电气原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图1、图2和具体实施例对本实用新型的技术方案做出进一步的说明。

本实施例提供一种带自校准功能的甲烷检测装置，以下简称为甲烷检测装置。

如图1所示，甲烷检测装置包括检测室1、标准甲烷气体气源2、外部标准甲烷气体输入口3、零甲烷浓度气体输入口4、被测甲烷气体输入口5、第一标气输入分支管道7、第二标气输入分支管道8、标气输入总管道9、零气输入管道10和被测甲烷输入管道11。

检测室1的具体结构不做限定，本实施例中，检测室1为长方体结构，包括上侧板、下侧板、左侧板、右侧板、前侧板和后侧板。检测室1设置有气体输入口和气体输出口，具体地，气体输入口设置在检测室1的左侧板，气体输出口设置在检测室1的右侧板，而气体输入口和气体输出口的具体设置位置由实际需要进行确定。检测室1内设置有甲烷传感器6。以下给出甲烷传感器6的一种具体的布置方式，检测室1开设有一个通孔，使得检测室1内外连通，该通孔的位置不做限定，根据实际情况进行设置，本实施例中，该通孔设置在检测室1的下侧板，为了保证气密性，通孔的尺寸和形状需要与甲烷传感器6的尺寸和形状相适配，使得甲烷传感器6恰好穿设在通孔内，周围不会余留空隙。那么，甲烷传感器6的检测端处于检测室1内，而数据传输端处于检测室1外部空间，便于接线。

标准甲烷气体气源2中存储有一定浓度的标准甲烷气体，具体浓度由实际需要确定。标准甲烷气体气源2可以为常规的储气罐。外部标准甲烷气体输入口3同样用于输入一定浓度的标准甲烷气体，不同的是，外部标准甲烷气体输入口3需要连接外部的标准甲烷气体输出设备。所以，标准甲烷气体气源2和外部标准甲烷气体输入口3是两种不同形式的标准甲烷气体输入方式，可以根据实际需要选择其中的某一个输入方式。

零甲烷浓度气体输入口4用于输入甲烷浓度为零的气体，即不含有甲烷的气体，该气体的具体种类不做限定，只要不包含甲烷气体即可，比如纯氧气体。

被测甲烷气体输入口5用于输入被测甲烷气体，最终通过检测室1检测该被测甲烷气体中的甲烷浓度。

标准甲烷气体气源2的气体输出口连接第一标气输入分支管道7的一端，外部标准甲烷气体输入口3连接第二标气输入分支管道8的一端，第一标气输入分支管道7的另一端和第二标气输入分支管道8的另一端连接标气输入总管道9的一端。标气输入总管道9的另一端连接检测室1的气体输入口。

零甲烷浓度气体输入口4连接零气输入管道10的一端，零气输入管道10的另一端连接检测室1的气体输入口。

被测甲烷气体输入口5连接被测甲烷输入管道11的一端，被测甲烷输入管道11的另一端连接检测室1的气体输入口。

第一标气输入分支管道7设置有第一电磁阀12，第二标气输入分支管道8设置有第二电磁阀13，标气输入总管道9设置有第一气泵14、第一数字气体流量显示器15和第三电磁阀16，图1给出了第一气泵14、第一数字气体流量显示器15和第三电磁阀16的一种具体的位置关系。零气输入管道10设置有第二气泵17、第二数字气体流量显示器18和第四电磁阀19，图1给出了第二气泵17、第二数字气体流量显示器18和第四电磁阀19的一种具体的位置关系。被测甲烷输入管道11设置有第三气泵20、第三数字气体流量显示器21和第五电磁阀22，图1给出了第三气泵20、第三数字气体流量显示器21和第五电磁阀22的一种具体的位置关系。

甲烷检测装置还包括气体回收管道23和气体回收瓶24，气体回收管道23的一端连接检测室1的气体输出口，气体回收管道23的另一端连接气体回收瓶24，气体回收管道23设置有第四气泵25和第六电磁阀26，图1给出了第四气泵25和第六电磁阀26的一种具体的位置关系。

第一电磁阀12、第二电磁阀13、第三电磁阀16、第四电磁阀19、第五电磁阀22和第六电磁阀26均为常规的电控型电磁阀。第一数字气体流量显示器15、第二数字气体流量显示器18和第三数字气体流量显示器21均为带显示功能的气体流量监测设备，可以为常规的数字气体流量显示器，通过各数字气体流量显示器能够实时显示对应管道中的气体流量，实现准确监控。第一气泵14、第二气泵17、第三气泵20和第四气泵25均为常规的气泵。第一气泵14、第二气泵17和第三气泵20能够控制对应管道中的气体流速，第四气泵25能够提升气体回收效率。

为了实现甲烷检测控制，甲烷检测装置包括控制器27和触摸屏28，甲烷传感器6、第一电磁阀12、第二电磁阀13、第三电磁阀16、第四电磁阀19、第五电磁阀22、第六电磁阀26、第一气泵14、第二气泵17、第三气泵20、第四气泵25和触摸屏28与控制器27电连接，如图2所示。控制器27实现各个电磁阀以及各个气泵的控制，以及甲烷传感器6的数据接收，以及与触摸屏28的通信交互，控制器27可以为常规的控制芯片，比如单片机或者dsp。另外，该甲烷检测装置可以由锂电池进行供电，也可以由外部交流电通过整流电路之后进行供电。

当需要对甲烷气体进行检测时，控制第五电磁阀22和第六电磁阀26导通，其他电磁阀关闭，然后，控制第三气泵20和第四气泵25运行，被测甲烷气体输入口5输入被测甲烷气体，被测甲烷气体被输送到检测室1内，甲烷传感器6对被测甲烷气体进行检测，得到浓度值，触摸屏28显示浓度值，检测过的甲烷气体被回收到气体回收瓶24内。当需要对甲烷传感器6进行校准时，有两个校准过程，第一个：选择其中一个标准气体输入方式，以标准甲烷气体气源2为例，则控制第一电磁阀12、第三电磁阀16和第六电磁阀26导通，其他电磁阀关闭，然后，控制第一气泵14和第四气泵25运行，一定浓度的标准甲烷气体被输送到检测室1内，甲烷传感器6对标准甲烷气体进行检测，得到浓度检测值，由于标准甲烷气体的实际浓度值是已知值，那么，比较浓度检测值和实际浓度值，看两者是否一样，就能够判断甲烷传感器6是否有检测误差，就能够对甲烷传感器6进行校准；第二个：零甲烷浓度气体输入口4输入甲烷浓度为零的气体，控制第四电磁阀19和第六电磁阀26导通，其他电磁阀关闭，然后，控制第二气泵17和第四气泵25运行，甲烷浓度为零的气体被输送到检测室1内，甲烷传感器6对该气体进行检测，得到浓度检测值，由于甲烷浓度为零的气体的甲烷实际浓度值为零，那么，比较浓度检测值和实际浓度值，看两者是否一样都为零，就能够判断甲烷传感器6是否有检测误差，就能够对甲烷传感器6进行校准。通过上述两个校准过程能够对甲烷传感器6进行自校准。在校准过程中，检测过的气体被回收到气体回收瓶24内，防止污染空气。另外，在甲烷检测过程中以及甲烷传感器6的校准过程中，各个数字气体流量显示器实时监控气体流量。

需要说明的是，甲烷检测技术属于现有技术，本申请保护的是甲烷检测装置的硬件结构，不在于其中的甲烷检测技术。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。