点型一氧化碳探测装置及探测方法与流程

1.本技术涉及气体检测技术，尤其涉及一种点型一氧化碳探测装置及探测方法。


背景技术：

2.一氧化碳是比较常见的危险气体之一，一氧化碳在不同的使用场合其气体性质也不一样：一种是当一氧化碳在一些工业可燃性场所时，会与氧气混合，遇到火源并会发生爆炸；另外一种是在一定条件下当一氧化碳达到一定浓度时，会成为有损人体健康，或危害作业安全的气体，这种场合一氧化碳就被定性为有毒有害气体。点型一氧化碳检测装置即在某一点处检测一氧化碳气体并报警的仪器，广泛适用于石油、化工、制药、钢铁、特殊工业厂房等领域及其它存在一氧化碳气体的场所。
3.现有的一氧化碳探测装置内的一氧化碳传感器对温度、湿度非常敏感，流入气体探测器内的待测气体含有较多高温水汽，会使传感器的检测结果发生波动异常，影响检测结果的准确性。


技术实现要素：

4.本技术提供一种点型一氧化碳探测装置及探测方法，用以解决现有的一氧化碳探测装置及探测方法在测量含有高温水汽的待测气体时检测结果发生波动异常，影响检测结果准确性的问题。
5.第一方面，本技术提供一种点型一氧化碳探测装置，包括在气体流通方向依次连接的预处理单元、后处理单元和传感器单元；
6.预处理单元的进气端设置有进气管，进气管上设置有用于向预处理单元吸入待测气体的采样单元，采样单元能够抽取外部的待测气体并在气体杂质过滤后进行气体温度和湿度检测以输送至预处理单元；
7.预处理单元包括预处理室外壳以及设置在预处理室外壳内能够对待测气体进行两级降温和两级除湿处理的降温除湿组件，进气管的出气端处于预处理室外壳内并与降温除湿组件相连接；
8.后处理单元设置于预处理单元外的出气一侧，后处理单元用于接收经预处理单元降温除湿处理后所得气体并进一步输送至传感器单元，后处理单元的内部设置有能够对预处理单元的降温除湿组件以及传感器单元进行切换性吹气的反吹气组件；
9.传感器单元用于对接收自后处理单元的待检测气体进行一氧化碳浓度的检测。
10.在本技术的一实施例中，降温除湿组件包括设置在预处理室外壳内的散热管、气液分离器、伸缩除湿段和缓存瓶；
11.散热管的进口端与进气管相连接，散热管外侧设置有水冷圈，散热管的出口端通过气液混合管与气液分离器相连接，伸缩除湿段设置在气液混合管上并在电机的控制下进行伸缩，气液分离器的气体输出端设置有与缓存瓶上部相连通的动力管，气液分离器的液体输出端设置有与缓存瓶下部相连通的输液管，缓存瓶的顶端设置有与后处理单元相连接
的干冷气体排出管。
12.在本技术的一实施例中，缓存瓶顶端转动设置有冷却风扇且冷却风扇位于散热管下方，缓存瓶内设置有与冷却风扇同轴的风轮，风轮设置在缓存瓶上的动力管的出口等高处。
13.在本技术的一实施例中，缓存瓶的底端设置有带有排液阀门的排液管，排液管的出液端延伸至预处理室外壳外，缓存瓶内部上方设置有控制排液阀门开闭的液位开关，缓存瓶内部的排液管的顶端高于输液管的底端，散热管底端通过带有出液阀门的出液管与缓存瓶相连接。
14.在本技术的一实施例中，后处理单元包括后处理室外壳以及设置在其内的反吹气组件，反吹气组件包括吹气泵、电磁切换阀、吹气管和送气管，吹气泵通过吹气管分别与干冷气体排出管、送气管相连接，送气管的另一端与传感器单元相连接，吹气管上安装有在干冷气体排出管和吹气管之间切换气体流向的电磁切换阀，后处理室外壳与预处理室外壳可拆卸连接。
15.在本技术的一实施例中，点型一氧化碳探测装置还包括分别与预处理单元、传感器单元、后处理单元、采样单元电连接的控制单元。
16.在本技术的一实施例中，传感器单元包括密封气室以及安装在密封气室中的气体传感器，密封气室与后处理室外壳可拆卸连接，气体传感器与控制单元电连接。
17.在本技术的一实施例中，采样单元包括在进气方向依次设置的滤网、温度传感器、湿度传感器和抽气泵，温度传感器、湿度传感器、抽气泵分别与控制单元电连接。
18.在本技术的一实施例中，点型一氧化碳探测装置还包括分别与控制单元电连接的报警输出单元和人机交互单元。
19.本技术提供的点型一氧化碳探测装置，通过在气体流通方向依次设置采样单元、预处理单元、后处理单元和传感器单元，待测气体首先在采样单元受到过滤，然后在预处理单元内进行两级降温和两级除湿处理，使得含有高温水汽的待测气体温度、湿度降低，然后经过预处理后的干冷气体经过后处理单元进入传感器单元内进行一氧化碳浓度的检测，经过降温、除湿后的待测气体的检测结果不易发生波动，提升了检测结果的准确性；最后，后处理单元向传感器单元通入空气，以促进传感器单元内的气体排出，进而减少检测时间；另外，还可以在点型一氧化碳探测装置使用结束后通过后处理单元向预处理单元和传感器单元内通入干净空气，以对预处理单元和传感器单元进行反冲洗，除去预处理单元和传感器单元内的残留气体和颗粒杂质等，有利于提高检测结果的准确性。
20.第二方面，本技术提供一种一氧化碳探测方法，应用于上述点型一氧化碳探测装置中，一氧化碳探测方法包括：
21.s1.在进气管置于待测气体时，将待测气体吸入点型一氧化碳探测装置中；
22.s2.通过采样单元对待测气体进行过滤处理；
23.s3.通过预处理单元对待测气体进行两级降温处理和两级除湿处理；
24.s4.通过传感器单元检测待测气体中一氧化碳的浓度；
25.s5.通过后处理单元向传感器单元内通入空气；
26.s6.通过后处理单元向预处理单元的降温除湿组件和传感器单元内通入干净空气。
27.本技术提供的一氧化碳探测方法，通过采样单元对待测气体进行过滤，再通过预处理单元对待测气体进行两级降温处理和两级除湿处理，使得含有高温水汽的待测气体的温度、湿度降低，降低温度、湿度对一氧化碳传感器的影响，使得检测结果更准确；并且，本技术通过后处理单元向传感器单元内通入空气，减少残留气体对下一次检测的影响，实现一氧化碳检测准确度高的效果。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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。
29.图1为本技术一实施例提供的点型一氧化碳探测装置的结构示意图；
30.图2为本技术另一实施例提供的点型一氧化碳探测装置的结构示意图；
31.图3为本技术一实施例提供的点型一氧化碳探测装置的系统组成框图；
32.图4为本技术一实施例提供的点型一氧化碳探测装置使用时的流程图；
33.图5为本技术一实施例提供的一氧化碳探测方法的步骤示意图。
34.附图标记说明：
35.1、预处理单元；11、水冷圈；12、电机；
36.10、进气管；100、预处理室外壳；101、散热管；102、气液分离器；103、伸缩除湿段；104、缓存瓶；105、气液混合管；106、动力管；107、输液管；108、干冷气体排出管；109、冷却风扇；110、风轮；111、排液管；112、排液阀门；113、液位开关；114、出液管；115、出液阀门；
37.2、传感器单元；20、密封气室；21、气体传感器；
38.3、后处理单元；30、后处理室外壳；31、吹气泵；32、电磁切换阀；33、吹气管；34、送气管；
39.4、控制单元；
40.5、采样单元；50、滤网；51、温度传感器；52、湿度传感器；53、抽气泵；
41.6、报警输出单元；61、报警灯；62、蜂鸣器；
42.7、人机交互单元；71、显示器；72、键盘。
具体实施方式
43.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本技术保护的范围。
44.首先对本技术所涉及的名词进行解释：
45.水冷圈：又称水冷散热器，水冷圈有一个进水口及出水口，散热器内部有多条水道，这样可以充分发挥水冷的优势，能带走更多的热量。
46.第一方面，本技术一实施例提供一种点型一氧化碳探测装置，如图1和图4所示，包括在气体流通方向依次连接的预处理单元1、后处理单元3和传感器单元2。
47.预处理单元1的进气端设置有进气管10，进气管10上设置有用于向预处理单元1吸入待测气体的采样单元5，采样单元5能够抽取外部的待测气体并在气体杂质过滤后进行气体温度和湿度检测以输送至预处理单元1。
48.预处理单元1包括预处理室外壳100以及设置在预处理室外壳100内能够对待测气体进行两级降温和两级除湿处理的降温除湿组件，进气管10的出气端处于预处理室外壳100内并与降温除湿组件相连接。两级降温处理和两级除湿处理能够提升对待测气体的降温和除湿效果，使得传感器单元2检测的结果更加准确。
49.后处理单元3设置于预处理单元1外的出气一侧，后处理单元3用于接收经预处理单元1降温除湿处理后所得气体并进一步输送至传感器单元2，后处理单元3的内部设置有能够对预处理单元1的降温除湿组件以及传感器单元2进行切换性吹气的反吹气组件。
50.传感器单元2用于对接收自后处理单元3的待检测气体进行一氧化碳浓度的检测。
51.本技术提供的点型一氧化碳探测装置，通过在气体流通方向依次设置采样单元5、预处理单元1、后处理单元3和传感器单元2，待测气体首先在采样单元5受到过滤，然后在预处理单元1内进行两级降温和两级除湿处理，使得含有高温水汽的待测气体温度、湿度降低，然后经过预处理后的干冷气体经过后处理单元3进入传感器单元2内进行一氧化碳浓度的检测，经过降温、除湿后的待测气体的检测结果不易发生波动，提升了检测结果的准确性；最后，后处理单元3向传感器单元2通入空气，以促进传感器单元2内的气体排出，进而减少检测时间；另外，还可以在点型一氧化碳探测装置使用结束后通过后处理单元3向预处理单元1和传感器单元2内通入干净空气，以对预处理单元1和传感器单元2进行反冲洗，除去预处理单元1和传感器单元2内的残留气体和颗粒杂质等，有利于提高检测结果的准确性。
52.在一些实施例中，如图2所示，降温除湿组件包括设置在预处理室外壳100内的散热管101、气液分离器102、伸缩除湿段103和缓存瓶104。预处理室外壳100用于保护内部的散热管101、气液分离器102、伸缩除湿段103和缓存瓶104等免收外界环境影响，另外也有利于整合两级降温、两级除湿处理所需的设备，便于整体移动和安装。在实际生产中，预处理室外壳100的外侧壁上可以设置散热翅片，还可以在另一侧壁上开设散热通风孔。
53.散热管101的进口端与进气管10相连接，散热管101外侧设置有水冷圈11，散热管101的出口端通过气液混合管105与气液分离器102相连接，伸缩除湿段103设置在气液混合管105上并在电机12的控制下进行伸缩。水冷圈11用于对待测气体进行初级降温处理，伸缩除湿段103用于对待测气体进行初级除湿处理。
54.气液分离器102的气体输出端设置有与缓存瓶104上部相连通的动力管106，气液分离器102的液体输出端设置有与缓存瓶104下部相连通的输液管107，缓存瓶104的顶端设置有与后处理单元3相连接的干冷气体排出管108。气液分离器102用于对待测气体进行次级除湿处理。
55.具体的，散热管101内的高温气体在水冷圈11内冷媒换热的作用下会冷凝成液体，同时气体温度下降，此为初级降温处理。
56.冷凝使得待测气体的湿度增加，含有水汽的待测气体和冷凝液相互混合并通过气液混合管105流入气液分离器102内，气体流经气液混合管105时，伸缩除湿段103在电机12的控制下展开，伸缩除湿段103上设置的吸湿棉露出以对气体进行初级除湿处理。
57.气液分离器102内分为可供液体流通的上下两层，上层充满干燥剂颗粒，气液混合
管105连接至气液分离器102上层的一侧，含有水汽的待测气体和冷凝液流经上层的干燥剂颗粒后，干燥的气体通过另一侧的动力管106流入缓存瓶104上部，并通过缓存瓶104的顶端的干冷气体排出管108排出预处理室外壳100外；经干燥剂颗粒干燥后排出的液体流至气液分离器102下层，下层供液体通过输液管107排出至缓存瓶104下部，此为次级除湿处理。
58.在一些实施例中，如图2所示，缓存瓶104顶端转动设置有冷却风扇109且冷却风扇109位于散热管101下方，缓存瓶104内设置有与冷却风扇109同轴的风轮110，风轮110设置在缓存瓶104上的动力管106的出口等高处。具体的，动力管106出口的气体向缓存瓶104内移动，随着气体的累积，缓存瓶104内的气体向上移动，同时推动风轮110转动，风轮110带动与其同轴的冷却风扇109转动，冷却风扇109对其上方的散热管101以及散热管101内的待测气体进行次级降温处理，进一步降低了待测气体的温度。
59.在一些实施例中，如图2所示，缓存瓶104的底端设置有带有排液阀门112的排液管111，排液管111的出液端延伸至预处理室外壳100外，缓存瓶104内部上方设置有控制排液阀门112开闭的液位开关113，缓存瓶104内部的排液管111的顶端高于输液管107的底端，散热管101底端通过带有出液阀门115的出液管114与缓存瓶104相连接。
60.使用过程中，散热管101内冷凝出的液体通过出液管114流入缓存瓶104内部下方，气液分离器102下层的液体通过输液管107流入缓存瓶104内部下方，缓存瓶104的液面随着液体的积累而升高，当液面触及到液位开关113时，排液阀门112打开，缓存瓶104内的液体通过排液管111排出至预处理室外壳100外，而无需人工定期排放缓存瓶104内积累的液体，方便使用。
61.另外，缓存瓶104内部的排液管111的顶端高于输液管107的底端，可以使得排液管111的顶端由液体进行密封，防止从排液管111混入外界气体对检测结果造成影响，使得检测结果更加准确。
62.在一些实施例中，如图2至图4所示，后处理单元3包括后处理室外壳30以及设置在其内的反吹气组件，反吹气组件包括吹气泵31、电磁切换阀32、吹气管33和送气管34，吹气泵31通过吹气管33分别与干冷气体排出管108、送气管34相连接，送气管34的另一端与传感器单元2相连接，吹气管33上安装有在干冷气体排出管108和吹气管33之间切换气体流向的电磁切换阀32，后处理室外壳30与预处理室外壳100可拆卸连接。
63.本实施例提供的点型一氧化碳探测装置使用时，在检测中，电磁切换阀32截断吹气管33内的气体流通，使得干冷气体排出管108与送气管34相连通，经过预处理单元1处理后的低温、干燥气体依次通过干冷气体排出管108和送气管34进入传感器单元2内进行检测。检测结束后，电磁切换阀32截断干冷气体排出管108内的气体流通，使得吹气管33与送气管34相连通，吹气泵31向传感器单元2内通入空气，以排出传感器单元2内残留的气体。另外，电磁切换阀32还可以均不截断吹气管33和干冷气体排出管108，吹气泵31通过吹气管33分别向干冷气体排出管108和送气管34内通入干净空气，以对预处理单元1和传感器单元2进行反冲洗。本实施例设置电磁切换阀32控制多管路的通断可以使得后处理单元3的使用方式更加灵活，进而使得点型一氧化碳探测装置在提升检测准确性的前提下具备反冲洗功能。
64.在一些实施例中，如图3和图4所示，点型一氧化碳探测装置还包括分别与预处理单元1、传感器单元2、后处理单元3、采样单元5电连接的控制单元4。具体的，预处理单元1内
的水冷圈11和电机12分别受控于控制单元4，后处理单元3内的吹气泵31和电磁切换阀32分别受控于控制单元4，设置控制单元4可以按照如图4所示的预设流程自动控制水冷圈11、电机12、吹气泵31和电磁切换阀32等器件的启停，减轻人工劳动强度。
65.在一些实施例中，如图2和图3所示，传感器单元2包括密封气室20以及安装在密封气室20中的气体传感器21，密封气室20与后处理室外壳30可拆卸连接，密封气室20与后处理室外壳30之间比如可以是螺纹连接，以便于在长时间使用后方便地更换密封气室20或后处理室外壳30内的器件。气体传感器21与控制单元4电连接，气体传感器21用于将检测到的待测气体中的一氧化碳浓度信息传递给控制单元4。
66.在一些实施例中，如图2至图4所示，采样单元5包括在进气方向依次设置的滤网50、温度传感器51、湿度传感器52和抽气泵53，温度传感器51、湿度传感器52、抽气泵53分别与控制单元4电连接。滤网50用于在进气管10的进气端过滤待测气体内的颗粒物杂质，避免杂质堵塞后面的温度传感器51、湿度传感器52等。温度传感器51、湿度传感器52分别用于检测待测气体的温度和湿度，并将检测值的温度信息和湿度信息传递给控制单元4，当检测值大于预设温度时，控制单元4控制水冷圈11启动，对高温气体进行降温处理；当检测值大于预设湿度时，控制单元4控制电机12启动，电机12带动伸缩除湿段103展开以进行除湿处理。抽气泵53用于将环境中某一点处的气体抽吸入点型一氧化碳探测装置内，有益于提高采样效率，进而减少检测时间；抽气泵53还用于为待测气体在散热管101、气液分离器102、缓存瓶104之间流通提供动力。
67.在一些实施例中，如图3和图4所示，点型一氧化碳探测装置还包括分别与控制单元4电连接的报警输出单元6和人机交互单元7。报警输出单元6内比如可以设置蜂鸣器62和报警灯61，当气体传感器21检测并传递给控制单元4的浓度信息大于预设值时，控制单元4控制蜂鸣器62和报警灯61启动，以从声、光不同角度提醒工作人员注意到检测到的一氧化碳浓度异常情况。人机交互单元7比如可以设置显示器71和键盘72，用以在使用前对点型一氧化碳探测装置进行系统初始化、调零、调整显示单位等操作。
68.第二方面，本技术一实施例提供一种一氧化碳探测方法，应用于上述点型一氧化碳探测装置中，如图1和图5所示，一氧化碳探测方法包括：
69.s1.在进气管10置于待测气体时，将待测气体吸入点型一氧化碳探测装置中；
70.s2.通过采样单元5对待测气体进行过滤处理；
71.s3.通过预处理单元1对待测气体进行两级降温处理和两级除湿处理；
72.s4.通过传感器单元2检测待测气体中一氧化碳的浓度；
73.s5.通过后处理单元3向传感器单元2内通入空气；
74.s6.通过后处理单元3向预处理单元1的降温除湿组件和传感器单元2内通入干净空气。
75.本技术提供的一氧化碳探测方法，通过使用采样单元5对待测气体进行过滤，再使用预处理单元1对待测气体进行两级降温处理和两级除湿处理，使得含有高温水汽的待测气体的温度、湿度降低，降低温度、湿度对一氧化碳传感器的影响，使得检测结果更准确；并且，本技术通过使用后处理单元3向传感器单元2内通入空气，减少残留气体对下一次检测的影响，实现一氧化碳检测准确度高的效果。
76.最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。