CN101233080A - 用于测试传感器和检测器的一氧化碳的产生 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于产生一氧化碳的方法和设备，尤其是涉及用于测试一氧化碳检测器的装置，所述装置使用了所述用于产生一氧化碳的方法和设备。将活性炭织物层加热，从而其产生少量的一氧化碳。活性炭织物可以被提供在可移除的盒中。

Description

用于测试传感器和检测器的一氧化碳的产生

技术领域

本发明涉及产生一氧化碳(CO)的方法和设备，尤其是涉及产生用于测试一氧化碳传感器、检测器和警报器的一氧化碳气体的方法和设备。

背景技术

一氧化碳(CO)是一种无色、无臭、不可见并且剧毒的气体。它是不完全燃烧的产物。如果碳类燃料，例如汽油、木材、煤或炭坯，在氧气不充足的气氛中燃烧，燃料中的碳不会完全地被氧化成二氧化碳，从而产生一氧化碳。

包含CO传感器的危险检测器和警报器在家庭和工业部门中都可以使用。CO传感器/检测器监测空气中存在的CO，其可能是由有问题的气体加热器或缓慢燃烧的火焰产生的。

经过一定的时期，CO传感器就会失效。为了检验传感器的性能以及任何包含CO传感器的危险检测器或警报器的正确运转，需要对它们进行周期性的测试。要进行这样的测试，需要向传感器/检测器引入少量的CO，其浓度足够使传感器/检测器激活到警报模式，但是浓度也要足够地小，以致于如果它被释放到空气中，其会在安全的范围以内并对人体健康不造成危险。

目前有多种方法测试危险检测器中的CO传感器。这些方法包括使用小细颈瓶(small glass vial)中的CO，将其在传感器/检测器的存在下打破，闷烧香棒(incense stick)或者使用一氧化碳气体与空气、氮气或另一种惰性气体混合的稀释混合物。在后一种情况下，气体通常被存储在加压气筒或者气雾罐内。以商品名Solo CO^TM销售的就是一种这样的CO气雾罐测试器。

这些方法不方便，或者被认为有危险。使用细颈瓶可能是危险的，因为每次进行测试都必须打破一个新的细颈瓶。加之包含于这种小瓶中的CO通常是高度浓缩的，因此其会对人体健康造成危险。至于闷烧香棒，必须使用明火进行点火，产生明显的气味，并且它们不支持自身在延长的操作周期内需要重复测试的情况下使用。此外，使用加压的容器也不方便，因为它们经常很重且体积大，并且它们还被分类为危险品，导致运输成本昂贵。由于大量的气体可以被存储到较大的容器中，而气体本身是无臭的，如果所含物质在有限的不通风空间中释放，它可能是危险甚至是致命的。

其它目前用来制造CO的方法(通常在工业规模上)都太大而不能减小规模，并且通过危险化学品的化学反应生产CO也被认为太危险而不能被纳入到便携仪器中。

本发明的一个目的是解决以上所提出的问题并且提供一种安全简便地产生CO的方法，然后可以将其用于传感器/检测器的测试器中。

本发明的进一步目的是提供一种便携的CO传感器/检测器的测试器。

本发明的进一步目的是提供一种使用非危险性材料和/或化学品的CO传感器/检测器的测试器。

发明内容

本发明提供一种用于产生一氧化碳的设备，其包含：活性炭层；电加热装置，其是用于加热所述活性炭层从而产生一氧化碳。

优选地，所述活性炭在可移除的盒中提供。

优选地，本发明提供一种用于测试一氧化碳传感器的设备，其包含上述产生一氧化碳的设备和具有第一室和第二室的外壳，所述第一室具有用于接收包含一氧化碳传感器的装置的开口，所述第二室用于接收可移除的活性炭层的盒。

本发明还提供用于上述装置中的盒，其具有装在其中的活性炭层或带。优选地，活性炭的层或带是活性炭织物(ACC)。ACC是一种由活性炭纤维束通过编织或纺织到一起而制造的织物。活性炭又名活化炭、活性炭以及活化碳。

本发明进一步提供生产用于测试一氧化碳传感器的一氧化碳的方法，其包含如下步骤：加热活性炭层从而产生一氧化碳；和将所述一氧化碳引入一氧化碳检测器。

优选地，CO以受控和安全的方式少量地产生，并且通过被测试的检测器。

优选地，所述装置是电动操作的。

活性炭层是安全的CO惰性来源，当被装置加热时，其不燃烧或者保存热量。因此，该装置不使用或者存储任何有害化学品或危险气体(除了少量由活性炭层产生的CO)。此外，本发明便于运输并且避免了其它方法和装置的缺点，因为当一种或多种控制组件失效时它提供了一种失效保护(fail-safe)的方案。

本发明是以在封闭环境(enclosure)中用控制的方式加热ACC的原理为基础的。当ACC的温度达到80℃，CO开始少量地产生。增加施于ACC上的热量，导致更大量CO的产生(参见图1)。图1表示ACC温度20和CO产量21对时间的曲线图。横轴表示以秒计的时间，纵轴表示以摄氏度计的温度和以百万分之一计的CO量。

使用活性炭层或ACC的一个好处是它非常安全，因为它不会燃烧或者保存热量。不像加热活性炭颗粒，在氧气的存在下施加再多的热量也不会引起ACC自身持续的燃烧，产生无法控制的失控情况。代替地，ACC仅会形成无害的灰烬，使得本发明安全地使用。进一步的保护来自于通过控制电路来调节CO的释放量，其可以被减少或者被完全抑制。因此，本发明所使用的原理没有包括活性炭常规意义上的燃烧。常规的燃烧是迅速的化学过程，其包括热量以及通常光的产生。碳迅速燃烧可以导致一氧化碳的产生(其是公知的过程)，但是这不同于本发明所使用的原理，在本发明中没有这种类型的燃烧。当ACC被加热时，不发生自身持续的燃烧。代替地，ACC在加热作用下分解，从而在没有常规燃烧的情况下释放CO。就此而言，当热源移除后ACC不再继续燃烧并且不产生热或光。

优选地，所产生的CO的量通过使用CO传感器和控制电路来控制。

本发明优选提供一种用于测试一氧化碳测试器的便携装置。因而，所述装置可以容易地使用并安装到测试CO传感器/检测器的位置上。

本发明优选提供一种使用非危险性材料的装置。因而，所述装置对用户不存在任何危险。

本发明优选提供一种使用当被过分加热时不点燃的材料的装置。因而，当含有活性炭层的带盒(tape cassette)被充满且活性炭的碎片被重复加热时，所述活性炭不会被点燃。代替地，它仅简单地分解并碎裂。在这种方式中，即使在过分加热时对用户来说也没有危险。

附图说明

为了使本发明更容易被理解，现在将通过仅为举例的方式并参照附图对其实施方式进行描述，其中：

图1是表示活性炭织物的CO产量对温度的曲线图；

图2是本发明优选实施方式的截面侧视图；和

图3是本发明优选实施方式的盒机构。

具体实施方式

本发明的优选实施方式涉及以某种方式产生一氧化碳(CO)的设备，所产生的一氧化碳的量足以满足多种不同领域的需要。尤其是，该设备适于在便携设备中使用，所述便携设备用于测试任何包含CO传感器或检测器的设备部件，例如警报器。

首先参考图2，其表示CO传感器/检测器的测试器截面侧视图。该CO传感器/检测器的测试器包括具有柔性膜2的杯状外壳1，其能够容纳被测试的传感器/检测器3。杯状外壳的大小和形状应当适于容纳测试器的内部部件。杯状外壳顶部的开口也可以根据要容纳的任意类型CO传感器/检测器的需要而改变大小和形状。所述膜可以这样设置以使一种测试器的大小和形状能够适合于多种CO传感器/检测器的使用。

CO发生器位于集气室4，其位于杯状外壳1的下部。它通过输送管道5的方式与上部连接，所述输送管道5包含升力风扇6和任选的调节阀门7，所述输送管道5具有一个横向出口17，从而使气体穿过传感器/检测器3。

CO发生器包含电动操作的加热设备8，其安装在耐热的保持器9上，CO发生器还包含盒机构10(在图3中更详细地表示)，其包含一定长度的带状活性炭织物(ACC)11。ACC是由活性炭纤维束通过例如编制或纺织连结在一起而制造的织物。任何类型的连结工艺都可以用于制造该织物材料，只要其在活性炭纤维之间相互交合从而形成织物。

所述加热设备包括金属丝加热元件12，其被包围在玻璃管13的内部，所述玻璃管13可以是二氧化硅或石英玻璃。盒10与马达14相连接，每次测试时所述马达14都以设定的增加量移动ACC带11，从而将一段新鲜的ACC呈现到加热设备8上。发生器位于集气室4的内部，与输送管道5相连。

图3表示了本发明的盒机构。该盒机构具有耐热末端15，其位于外壳1中，从而使ACC带11接触到加热器。当运转时，所述带被卷绕到加热设备8上。当带耗尽其全部长度时，可以插入一个新的盒。作为进一步的安全防范措施，通过柱体(cartridge)驱动的安全挡板(shutter)18覆盖在元件的开口上，从而使用户即使在移除了盒机构时也不能与所述元件进行物理上的接触。

ACC带11是与加热设备8接触的，电流使用设定的运算法则以控制的方式通过所述加热设备8。这些热量被转移到ACC带11上，从而控制所产生的CO气体的量。所产生的CO在集气室4中聚集，并且在升力风扇6连同任选的调节阀门7的作用下，以控制的速率通过输送管道5转移到接下来的出口17。来自集气室4的气流可以通过控制风扇6的速度以及通过调整任选的调节阀门7来调节。测试器内部的CO传感器的内容物和监控电路使得对CO的控制更加一致。

对加热装置、马达和调节阀门电流的控制是通过使用电路板16上的控制电路实现的，所述电路板16是设计用来控制CO发生器的贡献的。

一旦传感器/检测器进入警报状态，可能需要从传感器/检测器中除去气体。这可以通过关闭CO发生器并使用风扇6向传感器/检测器吹清洁的空气而实现。

本发明已经在上下文中描述了一种装置，其使用了可移除的包含活性炭的盒。然而，作为替代，可以不使用盒而直接将活性炭装载在装置中。这将使整个装置变成一次性的。所述装置可以由预载的活性炭组成，并提供一定数量的测试。一旦这些测试已经完成，可以将所述装置抛弃并且使用一个新的装置。代替地，可以使用盒以外的方式代替活性炭。例如，活性炭带可以在盘(reel)上形成，所述盘能够被直接载入到装置中。

Claims (19)

1.用于产生一氧化碳的设备，其包含

活性炭；

电加热装置，其是用于加热活性炭以产生一氧化碳，其特征在于所述活性炭是活性炭织物层的形式。

2.根据权利要求1的设备，其中所述加热装置(12、13)包含包围在玻璃管(13)中的加热元件(12)。

3.根据权利要求1或2的设备，其进一步包含用于收集从所述层中产生的CO的集气室(4)。

4.根据前述任意一项权利要求的设备，其中所述活性炭织物层是带的形式。

5.根据前述任意一项权利要求的设备，其中使用非危险性的材料。

6.根据前述任意一项权利要求的设备，其中所述活性炭织物层是失效保护设置的。

7.根据前述任意一项权利要求的设备，其进一步包含用于将所述活性炭层的一部分移动到接近所述加热装置处的移动装置，通过使用所述加热装置，所述活性炭层的所述部分产生一氧化碳。

8.根据权利要求7的设备，其中所述活性炭织物在可移除的盒(10)中提供。

9.用于测试一氧化碳传感器的设备，其包含根据权利要求8的用于产生一氧化碳的设备和具有第一室和第二室的外壳，所述第一室具有用来接收包含一氧化碳传感器的装置的开口，所述第二室用来接收所述可移除的活性炭织物盒。

10.根据权利要求9的设备，其中所述移动装置包含用来驱动所述盒的驱动装置(14)。

11.根据权利要求9或10的设备，其进一步包含与所述第一室和第二室相连的输送管道(5)。

12.根据权利要求11的设备，其中所述输送管道包含用来使气体沿着与所述第一室和所述第二室连接的所述管道移动的风扇(6)。

13.根据权利要11或12的设备，其中所述输送管道包含阀门(7)。

14.根据权利要求9到13中任意一项的设备，其进一步包含当没有盒位于所述第二室中时用来覆盖所述加热装置的挡板。

15.根据权利要求1到14中任意一项的设备，其进一步包含用来控制所述设备操作的控制电路。

16.用于根据权利要求1到13中任意一项的设备中的盒(10)，其具有装在其中的活性炭带(11)。

17.根据权利要求16的盒，其包含耐热末端(15)。

18.根据权利要求16或17的盒，其中所述活性炭带是活性炭织物。

19.一种产生用于测试一氧化碳传感器或检测器的一氧化碳的方法，其包含如下步骤：

加热活性炭织物层从而产生一氧化碳；和

将所述一氧化碳引入到一氧化碳传感器或监测器中。

Images