一种爆炸环境毒害气体的检测装置

1.本发明属于检测领域，尤其涉及一种爆炸环境毒害气体的检测装置。


背景技术：

2.有毒有害气体是指有毒并对身体有害的气体，常温常压下呈气态或极易挥发的有毒化学物，对呼吸道有刺激作用，亦易吸入中毒，包括氨、臭氧、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、硫化氢及光化学烟雾等。防护工程领域毒剂及有害物质包括沙林、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、氨、苯、氡、二氯二氟甲烷、挥发性有机物、可吸入颗粒物、细菌微生物等。
3.因沙林、氡等气体毒害作用较大，需要专业部门进行研究，氧气虽不是毒害气体，但因其直接关系生命体生存，本设计检测的气体控制在氧气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、氨气、硫化氢、臭氧、苯9种。
4.常见有毒有害气体按其毒害性质不同，可分为：刺激性气体、窒息性气体。刺激性气体是指对眼和呼吸道粘膜有刺激作用的气体它是化学工业常遇到的有毒气体。刺激性气体的种类甚多，常见的有氯、氨、氮氧化物、光气、氟化氢、二氧化硫、三氧化硫和硫酸二甲酯等。窒息性气体是指能造成机体缺氧的有毒气体窒息性气体可分为单纯窒息性气体、血液窒息性气体和细胞窒息性气体。如氮气、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳、硝基苯的蒸气、氰化氢、硫化氢等。这些气体中有毒气体主要有：一氧化碳、氨气、二氧化硫、氯气、硫化氢、苯。俗称的“三大有害气体”分别是一氧化碳、二氧化硫和二氧化氮。
5.民用毒害气体及作用规律研究主要集中在采矿业、医疗、农业、建筑业等，检测技术研究国内比较成熟，包括气相色谱-离子迁移谱联用法nasicon材料法基于气体传感器和随机森林的毒害气体浓度检测方法典型毒害气体的ftir吸收光谱分析现场快速色谱分离等。民用毒害气体主要检测方法标准见表1
6.表1民用毒害气体主要检测方法标准
7.[0008][0009]
爆生气体中的毒害气体防护问题是工程防护研究领域的重要内容之一，爆炸产生的毒害气体的作用规律是防护技术研究的重要前提。目前气体作用规律主要通过模拟仿真的方法实现，相关计算流体力学计算软件比较成熟，但在爆炸环境下的爆生气体中的毒害气体检测技术问题一直未得到很好的解决。
[0010]
现有技术存在以下缺陷和不足：民用毒害气体检测方法相对成熟，常温常压环境条件下空气环境质量检测的需求基本实现，缺点在于无法承受冲击波爆炸环境高温高压条件作用。冲击波爆炸环境气体含量检测主要采用采样留存的方法检测，优点在于可以较准确测定气体成分，缺点在于采样管距离长，气体收集被动，采样的时间段和气体采集量不能准确把控。因此，研制可在爆炸环境下检测毒害气体的装置十分必要。


技术实现要素：

[0011]
本发明提供了一种爆炸环境毒害气体的检测装置，具备结构简单，操作便捷，解决了现有检测装置对爆炸冲击波无法承受以及采样的数据不准确的问题。
[0012]
为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0013]
一种爆炸环境毒害气体的检测装置，所述检测装置包括：箱体；所述箱体包括箱盖和箱主体；所述箱主体的正面设置有立板；所述立板的内侧设置有探头安装板；所述探头安装板设置有多个第一通孔和安装在第一通孔的传感器探头；所述立板设置有对应每个所述传感器探头的第四通孔；所述传感器探头的迎冲击波面朝向所述立板的第四通孔；在所述箱主体的立板外侧与所述第四通孔连通地设置有管体；所述箱主体内设置有传感器、数据记录仪；所述传感器和所述数据记录仪通信连接，所述传感器向所述数据记录仪传送气体数据信息；所述传感器和所述传感器探头通信连接。
[0014]
进一步的，所述箱体设置有橡胶垫；所述橡胶垫设置在所述探头安装板和所述立板之间，并且贴靠在所述立板上；所述橡胶垫在对应每个所述传感器探头的位置设置有第二通孔；所述第一通孔与所述第二通孔、所述第四通孔、所述管体连通。
[0015]
进一步的，所述传感器探头的一端靠近所述橡胶垫的第二通孔。
[0016]
进一步的，所述传感器探头的一端穿过所述橡胶垫的第二通孔，进入所述管体。
[0017]
进一步的，在所述箱主体的背板对应于所述第一通孔的位置设置有背板孔。
[0018]
进一步的，所述背板孔的直径小于所述第一通孔的直径。
[0019]
进一步的，所述探头安装板的左右两端设置有支架板，所述探头安装板通过所述支架板和所述箱主体的两个侧面螺纹固定连接。
[0020]
进一步的，所述检测装置包括支撑系统；所述支撑系统包括地脚板、第一安装杆、第二安装杆；所述地脚板水平设置在地面，所述地脚板的下端和地面螺纹固定连接，所述地脚板的上端和所述第一安装杆固定连接；所述第一安装杆的上端和箱主体的底面固定连接，下端和所述地脚板固定连接；所述第二安装杆水平设置在第一安装杆的中部；所述第二安装杆沿周向连接起所述第一安装杆。
[0021]
进一步的，所述箱主体开口向上；所述箱盖的形状与所述箱主体的开口形状对应，所述箱盖和所述箱主体螺纹连接；所述箱主体的底面上设置有锁锌背板；所述锁锌背板上设置有蓄电池、所述传感器、数据记录仪；所述蓄电池和所述传感器、所述数据记录仪电连接；所述蓄电池向所述传感器和所述数据记录仪提供电力；所述传感器、所述数据记录仪、所述蓄电池和所述锁锌背板螺纹连接。
[0022]
本发明的技术方案具有如下有益效果：
[0023]
箱体结构及其支撑系统采用抗冲击超压设计，满足3mpa以下爆炸环境检测需求；采用侧向导流采样布局设计，避免冲击波和内部设备的伤害；采用实时记录，可实现数据安全存储；具有多种触发方式，可实现数据的按需存储；自带数据处理及效果评估功能，提高科研人员分析效率；具有自带电源，不需外接电源。
附图说明
[0024]
图1为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置的结构示意图；
[0025]
图2为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置的检测装置采样流体仿真计算模特示意图；
[0026]
图3为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置的模型入口速度时程曲线图；
[0027]
图4为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置在工况0
°
时迎冲击波面、采样管体内、该检测装置内部的压力和速度时程曲线对比图；
[0028]
图5为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置在工况15
°
时迎冲击波面、采样管体内、该检测装置内部的压力和速度时程曲线对比图；
[0029]
图6为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置在工况0
°
时迎冲击波面外随机点和该面压力最大值点的压力和速度时程曲线图；
[0030]
图7为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置在工况15
°
时迎冲击波面外随机点和该面压力最大值点的压力和速度时程曲线图；
[0031]
图8为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置在一个具体实施例中位置示意图；
[0032]
图9为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置的试验采集的气体含量时程曲线图；
[0033]
图10为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置的试验采集的两种滤波方法下
的二氧化硫气体含量时程曲线图；
[0034]
图11为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置的最值滤波前后二氧化硫气体含量时程曲线图；
[0035]
图12为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置的一实施例俯视图；
[0036]
图13为本发明一种爆炸环境毒害气体的检测装置的另一实施例俯视图。
[0037]
附图标准说明：地脚板1、第一安装杆2、第二安装杆3、箱体5、传感器探头6、橡胶垫10、传感器11、锁锌背板12、数据记录仪13、箱盖14、蓄电池15、锁紧螺母16、探头安装板17、支架板18、立板50、管体100，背板孔101。
具体实施方式
[0038]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0039]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0040]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0041]
参照附图1对本发明提供的用于一种爆炸环境毒害气体的检测装置，满足3mpa以下爆炸环境检测需求，下面就该检测装置进行详细的介绍。该检测装置包括：地脚板1、第一安装杆2、第二安装杆3、箱体5、传感器探头6、橡胶垫10、传感器11、锁锌背板12、数据记录仪13、箱盖14、蓄电池15、锁紧螺母16、探头安装板17、支架板18、立板50、管体100，背板孔101。
[0042]
我们从箱体5开始，详细介绍一下该检测装置：
[0043]
该检测装置包括箱体5。箱体5采用钢板焊接而成。
[0044]
箱体5包括箱主体和覆盖箱主体开口的箱盖14；箱盖14的形状可以是正方形、长方形、也可以是圆形、椭圆形，具体形状与箱主体的开口相匹配即可。箱主体开口向上，箱盖14和箱主体螺纹固定连接。
[0045]
箱主体的底面为正方形(当然也可以是长方形、圆形、椭圆形)，箱主体的正面(也就是图1中面对读者的一面)为矩形，箱主体的正面设置有探头安装板17；箱主体的两个侧面和背板呈横向u型槽板结构，u型开口向内(内为箱体5中心侧)，u型槽板结构的底面为矩形。
[0046]
下面我们详细介绍一下三个关键部件：立板50、探头安装板17、橡胶垫10。
[0047]
箱主体的正面设置有立板50，立板50呈矩形结构。立板50、探头安装板17、橡胶垫
10的位置关系为：立板50在最外侧(靠近该检测装置中心为内，远离该检测装置中心为外)，探头安装板17在最里侧，橡胶垫10在立板50和探头安装板17的中间，并且贴靠在立板50上。立板50在对应传感器探头6的位置设置有第四通孔，在箱主体的立板50外侧与第四通孔连通地设置有管体100。作为上述管体100可以采用金属管、合金管，也可以采用具有一定强度的陶瓷管，优选钢管。优选的管体100与第四通孔焊接。
[0048]
立板50的内侧(靠近该检测装置中心为内，远离该检测装置中心为外)设置有探头安装板17，探头安装板17为一块硬质平板结构，其可以为单纯的金属平板，可以是复合板(例如设置有蜂窝夹层结构的板材)或者木板，还可以是设置有加强筋等结构的型材构件。探头安装板17在竖直状态下，其左右两端设置有支架板18，通过支架板18使用内六角圆柱体螺钉和箱主体的两个侧面螺纹固定连接。探头安装板17设置有多个第一通孔和安装在第一通孔的传感器探头6，第一通孔为圆形孔口结构。传感器探头6呈管状结构，其最大外径为29.7mm，长度为77.8mm。传感器探头6的迎冲击波面朝向立板50的第四通孔；在一具体实施例中，第一通孔内设置有内螺纹，传感器探头6设置有外螺纹，传感器探头6与第一通孔螺纹连接。传感器探头6与传感器11通信连接。探头安装板17的厚度范围在5-10mm，例如5、6、7、8、9、10mm，优选8mm；第一通孔设置有多个，例如5、6、7、8、9、10个，优选7个。管体100的长度范围在120-150mm，例如120、130、140、150mm，优选140mm。管体100的长度是直径的4-5倍。管体100的直径范围在28-32mm，例如28、29、30、31、32mm，优选30mm。
[0049]
箱体(5)设置有橡胶垫10，橡胶垫10为一块橡胶制成的平板结构，橡胶垫10在竖直状态下，贴靠在立板50上；橡胶垫10在每个对应传感器探头6的位置设置有第二通孔，第二通孔为圆形孔口结构(第二通孔的直径比传感器探头6的外径小1-2mm)。橡胶垫10的设置有效避免了爆炸产生的冲击波对箱体5的冲击，保护箱体5里的设备不被冲击波损坏。橡胶垫10的两端设置有第三通孔，第三通孔结构为圆形，用于将橡胶垫10通过螺钉螺母和压紧片固定在箱主体的立板50上。具体的，相对应传感器探头6的位置的第一通孔和第二通孔一致开通孔，避免传感器探头6和箱体5碰撞。在一实施例中(如图12所示)，传感器探头6的一端靠近橡胶垫10(橡胶垫柔软有弹性保护传感器探头避免损伤)。被检测气体通过第二通孔进入箱体5，传感器探头6检测进入箱体5内的爆炸环境毒害气体。该管体100即能保障气体进入箱体5，又能起到消弱冲击波的作用。在另一实施例中(如图13所示)，传感器探头6穿过橡胶垫10(并穿过立板50)进入管体100，传感器探头6检测箱体5外的爆炸环境毒害气体。橡胶板的厚度范围在3-8mm，例如3、4、5、6、7、8mm，优选5mm厚。第二通孔设置有多个，例如5、6、7、8、9、10个，优选7个。
[0050]
上述管体100即能保证传感器探头6充分接触被检测气体，又能保护传感器探头6免遭爆炸冲击波的损伤。第一通孔、第二通孔、第四通孔与管体100连通。在箱体5的背板上对应于第一通孔的位置设置有背板孔101。背板孔101位于背板的中部，水平方向间距100mm，背板孔101的直径小于第一通孔的直径，优选10mm，误差控制在2mm。由于背板孔101尺寸小(相对于探头安装板17的第一通孔来说尺寸小)，既能避免大量冲击波进入，削弱冲击波，又便于空气的流通。
[0051]
介绍完探头安装板17、橡胶垫10、立板50后，下面我们详细介绍箱体5的内部结构。
[0052]
箱主体的正方形底面上设置有锁锌背板12，锁锌背板12呈正方形(也可以呈长方形、圆形、椭圆形)，锁锌背板12和箱主体的底面螺纹固定连接(锁锌背板12通过锁紧螺母16
固定在箱主体的底面上)。
[0053]
锁锌背板12上设置有传感器11、数据记录仪13、蓄电池15。传感器11、数据记录仪13、蓄电池15和锁锌背板12螺纹固定连接(传感器11、数据记录仪13、蓄电池15通过螺丝固定在锁锌背板12上)。蓄电池15和传感器11、数据记录仪13电连接；蓄电池15向传感器11和数据记录仪13提供电力。传感器11与数据记录仪13通信连接，传感器11将气体数据信息传送给数据记录仪13。传感器11、数据记录仪13、蓄电池15的位置可以根据需要调整。优选的将传感器探头6的位置间隔均匀分布。传感器11(在该检测装置中指气体传感器11)采样分体式设计(传感器11和传感器探头6分别设计)和活接插头(传感器11和传感器探头6采用插头的方式连接)，可根据试验测量任务自由配置。传感器11采用0-10v电压模拟量输出，实时将气体含量转成电压信号发送到数据记录仪13接收。
[0054]
锁锌背板12、探头安装板17、支架板18既起到支撑作用，又起到冲击波对支撑零部件的缓冲作用。
[0055]
以上介绍了该检测装置的内部结构，下面介绍该检测装置的支撑系统。
[0056]
该检测装置包括支撑系统，支撑系统包括：地脚板1、第一安装杆2、第二安装杆3；
[0057]
地脚板1水平设置在地面，地脚板1呈正方形平板结构，地脚板1的上端和第一安装杆2采用焊接的方式垂直固定连接，地脚板1的下端和地面螺纹固定连接；地脚板1设置有通孔，地脚板1通过通孔与地面采用膨胀螺栓固定连接。地脚板1的通孔设置有多个，优选每个地脚板1设置有4个通孔，用于安装膨胀螺栓和地面固定；地脚板1设置有多个，优选的地脚板1设置有4个。
[0058]
第一安装杆2和第二安装杆3，采用角钢加工，相互之间采用焊接方式连接。
[0059]
第一安装杆2竖直设置在箱主体的底面下，支撑起整个箱体5；第一安装杆2的上端和箱主体的底面固定连接(螺接或者焊接优选焊接)，第一安装杆2的下端与地脚板1固定连接优选焊接。第一安装杆2设置有多个，优选的，第一安装杆2设置有4个；优选第一安装杆2安装在箱主体的正方形底面的每个角附近。第一安装杆2根据需要可焊接加强肋与地脚板1连接，进一步增加箱体5的牢固可靠性；优选的每个第一安装杆2设置2个加强肋，分别安装在角钢的两个外侧面上(外侧面指背对箱体5中心方向的侧面)。
[0060]
第二安装杆3水平设置在第一安装杆2的中部，第二安装杆3沿周向连接起第一安装杆2；优选的第二安装杆3设置有4个，将第一安装杆2连接在一起的4个第二安装杆3呈正方形；第二安装杆3对第一安装杆2起到加固支撑的作用，进一步加强了整个箱体5的可靠性。
[0061]
箱体5、地脚板1、第一安装杆2、第二安装杆3采用一定厚度的型钢和钢板焊接而成，承压值不同，厚度相应变化，在保证承压能力的前提下控制重量。
[0062]
以上介绍的是该检测装置的结构部分，下面详细论述本发明的布局方式和触发方式。该检测装置采用侧向导流采样布局，迎冲击波面(该箱主体的侧面)与冲击波方向垂直放置时，箱主体的正面和装置内部均承受较小的冲击波超压作用，且可以保证装置内部获得较好的空气流速，以满足采样需求。
[0063]
该检测装置采用多种触发方式；一是硬触发，包括使用触发线连接数据记录仪13的数字输入端口，采用高低电平变化信号触发，或者使用触发线串接电压和数据记录仪13触发端口，采用高电平信号触发。二是软触发，即设备开机启动后连续存储指定宽度的数
据，通过判断某段数据出现最大信号值或最小信号值或均值波动等方式触发数据记录仪13数据记录功能。
[0064]
该检测装置触发启动后，介绍一下数据记录和处理的步骤：
[0065]
步骤1，开机启动数据采集软件程序。
[0066]
步骤2，运行程序(启动数据采集)。
[0067]
步骤3，判断是否达到指定宽度(通过判断某段数据出现最大信号值或最小信号值或均值波动等方式触发数据记录仪13数据记录功能)调节(即是否产生爆炸)，如果达到，继续步骤4，如果没有达到，在缓存数据中删除头部数据，尾部添加存储数据。
[0068]
步骤4，连续采集存储数据到缓存。
[0069]
步骤5，数据段内特征值识别。
[0070]
步骤6，数据段出现特征值判断(例如某种气体连续3次数据的平均值超过前面3次数据的平均值，说明有特殊情况，启动存储)。
[0071]
步骤7，数据段从缓存存储到硬盘。
[0072]
步骤8，程序终止(用于检测试验时，采集存储完数据后，自动终止。
[0073]
用于监测时，特征值出现存储完数据后，继续运行，直到最后手动终止。)。
[0074]
下面，我们具体介绍一下气体采样。
[0075]
第一、我们介绍一下计算模型，计算采用两维(2d)模型进行，坑道空间宽度4.4m，长度5m。为避免装置的进气孔正对冲击波，本检测装置考虑在通道内按与冲击波垂直方向夹角0度和15度两个工况，计算模型的俯视图见图2所示。每个工况模型均设置4个压力和速度输出观测点，p1为外部随机一点、p2为管体100内部随机一点、p3内部中心点、p4迎风面压力最大值点，具体位置如图2所示。每个入口采用速度入口，入口速度随时间变化方式加载，简化的速度时程曲线如图3所示。空气采用理想空气，初始温度300k，计算模型采用viscous(sst k-omega)。
[0076]
第二、计算结果
[0077]
1、检测装置0度放置时内外两个点的速度和压力对比
[0078]
在坑道内从迎冲击波面、采样管体100内、该检测装置内部的压力和速度时程曲线对比图可见图4，该检测装置内部压力约为0.5mpa，远低于外面的压力11mpa，而且可以获得较高的空气流速，为700-800m/s之间。
[0079]
2、检测装置15度放置时内外两个点的速度和压力对比
[0080]
在坑道内从迎冲击波面、采样管体100内、该检测装置内部的压力和速度时程曲线对比图可见图5，迎冲击波面将承受较大的冲击波超压作用，采样管体100内、该检测装置内部压力约为0.7mpa，而且可以获得较高的空气流速，约为700m/s之间。
[0081]
3、两个工况下的迎冲击波面压力和速度
[0082]
0和15度放置时，迎冲击波面随机点和该面压力最大值点的压力和速度时程曲线图见图6和图7，从中可见：一是两个角度下，迎冲击波面随机点和该面压力最大值点承受的冲击波超压值基本一致，说明该检测装置迎冲击波面的超压值比较均匀；二是迎冲击波面随机点的最大速度基本一致，但15度放置时明显滞后，且工况0
°
时，压力最大值点的基本不动，说明工况0
°
时，空气流动性较好，起到较好的卸压作用，同时解释了15度放置时，迎冲击波面上承受的冲击波超压更大。
[0083]
工况0
°
时，该检测装置迎冲击波面及该检测装置内部均承受较小的冲击波超压作用，且可以保证该检测装置内部获得较好的空气流速。
[0084]
以上是该检测装置的气体采样介绍。
[0085]
下面通过描述一个具体实施例，了解该检测装置。
[0086]
1、试验概括
[0087]
该检测装置的爆炸环境实爆测试搭载国内某次大型tnt炸药爆炸毁伤能力试验进行，该检测装置放置的位置如图8所示。
[0088]
2、试验数据处理
[0089]
某次爆炸试验，该装置测量气体hs、co、o2、co2、so2和no2共6种，原始记录时程曲线见图9。
[0090]
常用滤波方法可分为线性和非线性两种，线性滤波主要包括最小均方误差滤波和基于最小二乘准则滤波算法，非线性滤波包括unscented卡尔曼滤波(ukf)，中心差分卡尔曼滤波(cdkf)以及容积卡尔曼滤波(ckf)，滤波算法包括限幅消抖滤波法(又称程序判断滤波法)、中位值滤波法、算术平均滤波法、一阶滞后滤波法、加权递推平均滤波法、消抖滤波法、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)、限幅平均滤波法。
[0091]
这些方法使用问题在于最值容易别滤掉，例如：经过递推平均滤波、算术平均滤波后二氧化硫气体含量时程曲线见图10，二氧化硫气体含量最值均小于0.18。
[0092]
对防护专业而言，保留个数据段内的最大值给为有利，因此，本装置设计一种最值滤波算法，并进行算法程序编写，对二氧化硫气体进行滤波测试，测试效果良好，滤波前后对比见图11。
[0093]
滤波的评估算法研究很多，评估的效果指标主要与需求有关，为评估该检测装置的滤波效果，采用机器学习工具sklearn(全称scikit-learn)库中的explained_variance_score(解释方差分)、meanabsoluteerror(平均绝对误差)、meansquarederror(均方误差)、meansquaredlogarithmicerror(均方逻辑对数误差)、medianabsoluteerror(中位数绝对误差)、r2score(决定系数、r方)6个评价指标进行评估，6个评价指标结果值见，从6个参数的结果可见，滤波效果可接受。二氧化硫气体含量滤波效果评价指标及结果见表2。
[0094]
表2二氧化硫气体含量滤波效果评价指标及结果
[0095]
[0096]
3、结论
[0097]
本文提出了一型爆炸环境毒害气体的检测装置方案，试制了一型样机，并进行了实爆试验验证。结果表明，该检测装置可在爆炸环境实现多种毒害气体含量检测。
[0098]
本文对该检测装置两个角度放置工况进行了模拟仿真计算，结果表明，迎冲击波面与冲击波方向垂直放置时，该面和该检测装置内部均承受较小的冲击波超压作用，且可以保证该检测装置内部获得较好的空气流速，以满足采样需求。
[0099]
本文对该装置数据处理算法进行了设计、编程和测试，结果表明其效果可更好满足防护专业对数据的需要。
[0100]
爆生气体中的毒害气体防护问题是工程防护研究领域的重要内容之一，爆炸环境毒害气体含量准确测定问题是困扰相关研究的重要方面。为此，本文梳理了爆炸环境气体含量测量相关技术难题，提出了一种爆炸环境毒害气体的检测装置方案，通过该检测装置系统集成设计和气体采样方法研究、数据处理算法研究等方面工作，试制了一型样机，并进行了实爆试验验证，试验结果表明，该检测装置可在爆炸环境下实现毒害气体含量的实时检测，弥补了现有毒害气体检测方法的不足，可大幅度提高检测操作和数据处理效率，对环境检测、环境感知等智慧物联和智能控制相关课题的研究具有重要参考价值。
[0101]
对于本领域技术人员而言，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，都只是举例说明，并不是仅有的，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。