一种气体检测装置

本发明属于气体检测相关技术领域，更具体地，涉及一种气体检测装置。

背景技术：

一般地，气体检测装置的采样方式主要有两种：扩散式采样或泵吸式采样。扩散式采样速度慢，极大的限制了应用领域。因此，在很多现场快速检测领域，都使用泵吸式采样方式，泵吸式采样的工作原理是电源带动气泵对待测区域的气体进行抽气采样，然后将样气送入仪表进行检测，可用于对近距离或远距离的区域进行测量。零气是指标准载气，通入零气可使气体传感器获得零浓度基准。但泵吸式采样方式对远距离区域测量时，现有的零气产生装置并不能针对性的对环境气进行处理，所以现有的零气均为外设设备，如可用高压气瓶供气，但长时间在线检测时，高压气瓶供气量不足，价格昂贵，可以采用分子筛、硅胶等吸附剂过滤净化环境空气，获得干燥洁净的空气载气，但同时也存在吸附剂的更换问题。而且外设零气设备不能与气体检测器进行集成化设计，因此对有毒的环境则必须采样进行，对采样进行检测，增加了劳动步骤和检测的准确性，因此将气体检测设备直接放置与检测环境中进行检测是最有效的方式，但需要人工进行监测仪器的清洗和清零，而人在有毒的环境中是非常危险的；传统泵吸式采样装置中，管道中残余的待测气体都需要经过传感器腔室而排除，因此过远的距离使得传感器的响应以及恢复时间较长，而传感器上气体检测器件对气体的腐蚀也非常的敏感，现有的零气传输都是通过人工控制，并不能及时对气体检测器进行清洗，导致气体检测器的使用寿命大大降低，需要经常对气体检测器进行更换。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种气体检测装置，第二吸气泵与具有多个阵列单元的气体处理器连接，多个阵列单元上设有不同的处理材料可以实现对多种环境气体的处理可以适用于不同环境下气体的处理，进而可以和检测模块设置在同一环境下，结构更为简单紧凑，及时对检测模块进行清洗以进行下一气体的检测。另一方面，在搭配气体处理器后还可适用于对多种不同气体的检测，极大扩充了应用领域。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种气体检测装置，所述气体采样装置包括：检测模块2，其内设置有气体传感器，所述检测模块2上设有第一气体入口1和第一吸气泵3；所述第一吸气泵3工作时将气体从所述第一气体入口1吸进所述检测模块2以进行识别；第二吸气泵5的出口连接所述检测模块2，所述第二吸气泵5的进口连接气室6，所述气室6内设有气体处理器8，所述气体处理器8包括多个紧密连接的阵列单元，多个阵列单元设置不同的处理材料，所述第二吸气泵5工作时将经所述气室6处理后的气体作为零气输入所述检测模块2以实现对所述检测模块的清洗。

优选地，所述检测模块2包括检测腔和调理电路，所述检测腔内设有气体传感器用于识别气体，所述调理电路与所述气体传感器、第一吸气泵3和第二吸气泵5连接，用于将所述气体传感器的识别结果输出，并控制所述第一吸气泵3和第二吸气泵5的工作。

优选地，所述气体处理器8通过密封圈将所述气室6分成第一腔室和第二腔室，所述第二腔室与所述第二吸气泵5连接，第一腔室的气体的通过所述气体处理器8净化后进入第二腔室。

优选地，所述第一腔室内还设有加热模块以及光照模块。

优选地，所述加热模块包括多个加热单元，所述加热单元与所述阵列单元一一对应连接。

优选地，所述气体处理器(8)与所述密封圈可拆卸连接。

优选地，所述气体传感器为微型mems阵列，不同的阵列单元涂覆不同的气敏材料。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的一种气体检测装置具有如下有益效果：

1.本申请中气体传感器、第一吸气泵和第二吸气泵均与调理电路连接，调理电路控制三者的工作顺序，可以自动实现对气体传感器及时进行零气清洗无需人工参与，进而可以将该气体检测装置放置于任何环境中进行自动化检测，同时及时对气体传感器进行清洗可以保护气体传感器中敏感的检测器件不受气体的腐蚀，显著的提高了检测装置的使用寿命。

2.第一吸气泵吸入检测气体和第二吸气泵吸入零气的分工，缩短了待测气体的行经路线，待测气体被第一吸气泵吸入到传感器腔后，立即被第二吸气泵沿原始管道反向排出传感器腔，检测气体与气体传感器较短的交互时间，显著的缩短了检测时间。

3.本申请的第二吸气泵连接气体处理器，气体处理中设置多个紧密连接的阵列单元，多个阵列单元设置不同的处理材料，可以对不同的环境条件下的气体进行处理，进而可以将第二吸气泵和具有气体处理器的气室与检测模块紧凑的设计在一起，结构十分简单，可以适用于各种复杂的检测环境，无需另外连接复杂的零气产生装置，具有显著的经济效益和工业应用价值。

4.本申请的气体传感器可拆卸连接，可以针对不同的检测环境气氛进行及时更换其中的材料，进而实现针对性处理得到标准的零气，并且气室内还设置有加热模块和光照模块，与气体处理器配合进而可以对各种环境气进行及时高效处理，满足清洗检测模块时大量零气的需求。

附图说明

图1示意性示出了本实施例的一种气体检测装置的示意图；

图2示意性示出了本实施例的另一种气体检测装置的示意图；

图3示意性示出了本实施例的检测模块的结构示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-第一气体入口；2-检测模块；3-第一吸气泵；4-废气回收装置；5-第二吸气泵；6-气室；7-第二吸收口；8-气体处理器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1及图2，本发明提供了一种气体检测装置，所述气体采样装置包括第一气体入口1、检测模块2、第一吸气泵3、第二吸气泵5、气室6以及气体处理器8。

如图3所示，检测模块2包括气体传感器、调理电路和检测腔。所述检测腔优选为金属腔体，所述气体传感器安装在所述检测腔内，用于对检测腔内的气体进行识别。气体传感器优选为阵列型气体传感器，进一步优选为微型mems阵列，可以采用微喷、丝印或其他工艺涂敷上气敏材料，实现对不同气体的响应，可以根据检测腔内待检测组分选择合适的传感器材料，以进一步提高检测准确性。调理电路高度集成化，可以对气体传感器进行控制，同时可以对气体传感器对气体的响应信号进行识别存储、调理、输出等功能。

第一吸气泵3的进气端与检测模块2连接，该第一吸气泵3为待检测气体进入所述检测腔提供驱动力，工作时将待检测气体通过第一气体入口1吸进入检测模块2内。

第一吸气泵3的出口处还可以设置废气回收装置4，用于对检测后的废气进行回收。

第二吸气泵5的出口连接所述检测模块2，所述第二吸气泵5的进口连接气室6，所述气室6内设有气体处理器8，所述气体处理器8包括多个紧密连接的阵列单元，多个阵列单元设置不同的处理材料，所述第二吸气泵5工作时将经所述气室6处理后的气体输入所述检测模块2以实现对所述检测模块的清洗。

气体处理器8通过密封圈将所述气室6分成第一腔室和第二腔室，所述第二腔室与所述第二吸气泵5连接，第一腔室的气体的通过所述气体处理器8净化后进入第二腔室，第一腔室设有第二吸收口7。

所述第一腔室内还设有加热模块以及光照模块。所述加热模块包括多个加热单元，所述加热单元与所述阵列单元一一对应连接，所述光照模块可以发射任何频率的光波，以加速气体处理器8上反应的进行，满足对气体净化流量的需求。

所述气体处理器8与所述密封圈可拆卸连接，可以根据不能的待处理环境气氛设置不同的气体处理器，方便快捷。第一腔室和第二腔室之间可以通过螺纹进行连接，进而在更换气体处理器时可以将两者分开，方便气体处理器8的更换。

气体处理器8是一种对待检测的气体分子具有特殊处理功能的特殊材料或装置，对经过所述气体处理器8的待测特征气体分子能够通过物理或者化学性质进行某种特征处理，使得处理后的混合气体中不含或含有极少的待测气体分子，因而处理后的气体可以作为零气使用。

工作时，首先根据所检测的气体选择合适的所述气体传感器与所述气体处理器并安装好所述气体传感器与所述气体处理器；然后打开所述第二吸气泵同时气体传感器工作，周围大气经所述气体处理器处理后作为零气进入检测腔，所述传感器工作在零气氛围获得基线电阻，待所述气体传感器工作基线电阻稳定之后关闭第二吸气泵同时打开第一吸气泵通入待检测气体，所述气体传感器开始响应，在响应电阻稳定后，再次打开所述第二吸气泵，关闭所述第一吸气泵，所述气体传感器响应恢复，等待电阻稳定后，保存数据和分析结果，以上过程均通过调理电路控制。

该实施例在对远距离对外密闭箱体中的气氛进行采样检测时，按照所述采样方法采样操作，在所述阵列型气体传感器对待采样气氛的气敏响应平稳后，打开所述第二吸气泵5，周围空气(不含待检测分子)被吸入所述气室6最终进入所述检测腔作为零气对所述检测腔的待测气氛清洗。相比于额外配置零气从长采样管→所述第一气体入口1→所述检测腔再对其内的气氛清洗，由所述第二吸气泵5吸入周围空气由所述第二吸气口7进入所述检测腔对里面的气氛清洗，不仅操作更为简洁，而且零气行走路径极大缩短，传感器能够更快恢复响应以便于更快进入下一次测试状态。

实施例1

该实施例将所述气体处理器8选为1％pt负载的tio2催化剂，该催化剂在200℃对甲醛催化效率可以达到99％以上；所述气体传感器选为金属ho修饰的in2o3，该气敏材料对甲醛具有良好的选择性。按照所述采样方法开始采样，待所述气体传感器在含有甲醛组分的气氛下响应平稳后，第二吸气泵5工作，含甲醛分子的气氛经过所述气体处理器8(1％pt负载的tio2催化剂)催化分解为co2，ho修饰的in2o3气体传感器对co2几乎不会响应，将处理后的气体作为零气对所述检测腔清洗，从而不需额外配置零气，极大简化了操作规程，扩大了应用范围。

实施例2

该实施例将所述气体处理器8改选为无机分子筛sapo-34膜，sapo-34膜孔径为小于氨分子动力学直径而大于氢气动力学直径因此在对氨与氢气混合气体检测时，所述气体处理器(分子筛sapo-34膜)能够对混合气体筛分，使得筛分后的气体含有极少的氨气分子，达到所阵列型气体传感器检测极限以下。所述阵列型气体传感器选为sno2传感器，该气敏材料对nh3和h2具有良好的气敏响应。该实施例在对含有氨与氢气混合气体进行采样检测时，首先，在所述吸气口连接至零气管道，所述吸气泵3与所述阵列型传感器工作，待阵列型传感器在零气氛围下平稳后，取下连接到零气的管道，之后，所述吸气泵3继续吸入混合气体，所述阵列型气体传感器产生响应，待响应平稳后，关闭所述吸气泵3，打开所述呼气泵5，混合气体从呼气口7进入所述气室6，经过所述气体处理器8(无机分子筛sapo-34膜)时，氨气分子被筛分截留，筛分后的气体几乎不含或含有极少的氨气分子，再被送入所述检测腔，筛分后气体的响应信号与原始响应信号形成响应差异，通过数据处理、分析从而实现对氨气、氢气浓度的检测。

综上所述，本申请气体传感器、第一吸气泵和第二吸气泵均与调理电路连接，调理电路控制三者的工作顺序，可以自动实现对气体传感器及时进行零气清洗无需人工参与，进而可以将该气体检测装置放置于任何环境中进行自动化检测，同时及时对气体传感器进行清洗可以保护气体传感器中敏感的检测器件不受气体的腐蚀，显著的提高了检测装置的使用寿命。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。