CN104316112A - 多种气体检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测试或分析气体技术，特别是涉及一种多种气体检测仪。本发明的在于提供一种可同时对多种气体进行浓度检测的多种气体检测仪。一种多种气体检测仪，包括：壳体；检测盒，其内部空腔内设置有多个电化学气体传感器；进气管；出气管，其上设置有采样泵；下位机；控制电脑。本发明的优点在于：多种气体检测仪因为具有多个电化学气体传感器，能够同时对多种气体的浓度进行检测，以实现单一设备同时检测多种气体的浓度。特别适用于空间有限而需要测量多种气体的浓度的场合。

Description

多种气体检测仪

技术领域

本发明涉及测试或分析气体技术，特别是涉及一种多种气体检测仪。 

背景技术

气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具，主要是指便携式/手持式气体检测仪。主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类，气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。一般认为，气体传感器的定义是以检测目标为分类基础的，也就是说，凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气体传感器，不管它是用物理方法，还是用化学方法。 

传统的气体检测仪器多为单气体或固定气体种类的单气体检测仪器；检测气体品种单一、固定；没有历史数据记录。例如一种常见的单点式气体检测报警仪由交流电源、变压器、安全栅、本机电路、探头、声光报警器、测量值显示器等部分组成。这种装置只能够针对某一气体进行检测，其应用范围小，检测能力不强。同时由于现有的气体检测仪器，没有历史数据记录，都是只具备就地显示的功能，检测时需人工记录检测地点，检测时间，气体含量，检测人员，数据曲线的归纳整理等。 

对于在场合使用的气体检测仪，需要同时对多种气体的浓度进行检测，以防止气体中某种有毒气体对环境造成损害。如果使用传统的气体检测仪器，则需要同时使用多个，设备占用空间多，布置不方便，成本高。 

发明内容：

本发明的一个目的旨在克服现有技术中的气体检测仪的至少一 个缺陷，提供一种可同时对多种气体进行浓度检测的多种气体检测仪，以减少检测仪的数量，便于布置，降低成本。 

本发明的另一个进一步的目的是要对检测到的数据进行记录，并对超过预定值的数据进行警报，以便于查阅和进行提示。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种多种气体检测仪，包括： 

壳体10，其上具有进气口11和出气口12； 

检测盒30，其内部空腔内设置有多个电化学气体传感器25； 

进气管40，连通所述进气口11和所述检测盒30； 

过滤器41，设置在所述进气口11的前侧或者后侧； 

出气管50，连通所述检测盒30和所述出气口12，其上设置有采样泵51； 

下位机60，连接所述每个电化学气体传感器25； 

控制电脑70，其具有触摸屏71，与所述下位机60连接。 

作为优选方案，所述电化学气体传感器依次串接在检测盒气体流动方向的中线上；所述电化学气体传感器25包括感应电极251、负电极252、栅孔254；还包括：电阻电路；所述感应电极251和所述负电极252均与所述电阻电路相连。 

可选地，还包括：与所述下位机60连接的光照度传感器27、温度传感器28、湿度传感器29和风速传感器26中的任何一种或多种传感器。 

可选地，还包括：与所述下位机60连接的报警装置，报警装置可选报警灯和/或警铃。 

可选地，所述电化学气体传感器为NH₃电化学气体传感器21、H₂S电化学气体传感器22、SO₂电化学气体传感器23和NO₂电化学气体传感器中的任何二种或多种。 

可选地，还包括：蓄电池80和电源切换装置，所述电源切换装置包括双路切换开关。 

可选地，所述下位机60为数据采集器；所述控制电脑70为平板电脑；所述控制电脑70上设置有USB接口，下位机通过RS485接口与控制电脑连接。 

本发明的优点在于： 

(一)多种气体检测仪因为具有多个电化学气体传感器，能够同时对多种气体的浓度进行检测，以实现单一设备同时检测多种气体的浓度。特别适用于空间有限而需要测量多种气体的浓度的场合。 

(二)在优选方案中，由于本发明的多种气体检测仪具有记录数据装置和报警装置以及数据下载接口，可对检测到的数据进行处理，并生成数据曲线，对超过上限或者下线的数值进行报警，以便于数据的采集、处理和后续使用分析。 

附图说明：

图1是实施例中的多种气体检测仪的内部结构示意图；图中，10代表壳体，11代表进气口，12代表出气口，25代表电化学气体传感器，30代表检测盒，40代表进气管，41代表过滤器，50代表出气管，51代表采样泵，60代表下位机，70代表控制电脑，71代表触摸屏，80代表蓄电池。 

图2是实施例中的多种气体检测仪的外部结构示意图；图中，10代表壳体，71代表触摸屏。 

图3是实施例中电化学气体传感器的结构示意图；图中，251代表感应电极，252代表负电极，253代表电解质薄膜，254代表栅孔。 

图4是实施例中的多种气体检测仪电路部分连接示意图；图中，21代表NH₃电化学气体传感器，22代表H₂S电化学气体传感器，23 代表SO₂电化学气体传感器，26代表风速传感器，27代表光照度传感器，28代表温度传感器，29代表湿度传感器，51代表采样泵，70代表控制电脑。 

具体实施方式

对照图1-4，以实例的形式说明本发明的实施方式。 

多种气体检测仪，包括： 

壳体10，其上具有进气口11和出气口12； 

检测盒30，其内部空腔内设置有多个电化学气体传感器25； 

进气管40，连通所述进气口11和所述检测盒30； 

过滤器41，设置在所述进气口11的前侧或者后侧； 

出气管50，连通所述检测盒30和所述出气口12，其上设置有采样泵51； 

下位机60，连接所述每个电化学气体传感器25； 

控制电脑70，其具有触摸屏71，与所述下位机60连接； 

与所述下位机60连接的光照度传感器27、温度传感器28、湿度传感器29和风速传感器26； 

与所述下位机60连接的报警装置； 

蓄电池80和电源切换装置，所述电源切换装置包括双路切换开关。 

所述电化学气体传感器为NH₃电化学气体传感器21、H₂S电化学气体传感器22、SO₂电化学气体传感器23和NO₂电化学气体传感器；所述电化学气体传感器依次串接在检测盒气体流动方向的中线上；所述电化学气体传感器25包括感应电极251、负电极252、栅孔254；还包括：电阻电路；所述感应电极251和所述负电极252均与所述电阻电路相连；所述下位机60为数据采集器；所述控制电脑70 为平板电脑；所述控制电脑70上设置有USB接口，下位机通过RS485接口与控制电脑连接。 

过滤器41设置在进气口11的前侧或者后侧，在本发明实施例中，其可设置在进气管40上，以过滤掉气体中的水分和/或其它颗粒物。出气管12上设置有采样泵51，以使检测盒30内吸入气体；在检测时，采样泵51优选采用稳定的转速，使气体的进气量稳定；气体的进气量一般选择为200ml/min至400ml/min；具有触摸屏71的控制电脑70与下位机60连接，以记录并存储检测到气体的浓度。 

如图3所示，电化学气体传感器25是一种微燃料电池元件，不必保养而可以有长期的稳定性，不必通过分压可以直接反映出气体浓度；其可以与一个低阻抗外部电路连通；其工作原理是：扩散进入传感器的气体在电极表面发生氧化或还原反应，在两电极间产生一个内部电流，电流值对应于被检测气体的浓度，在外部电路中接入一只负载电阻就可以对气体进行浓度检测了；根据电流的大小得到气体的浓度，也可以根据电流的大小得到被检测的气体是什么物质。另一方面，从电化学概念上来说，电化学气体传感器25包括两个电极，分别为感应电极251和负电极252，它们被一层电解质薄膜253分离开来；然后被一个塑料壳封装；只留有一个小孔(栅孔254)允许被检测气体进入感应电极251，电化学气体传感器25内的电极通过引脚被连接到所应用的设备上。或则，引脚还可以与外部的电阻电路相连，即引脚与一个低阻抗外部电路相连。这样当有电流通过时就可以测出电阻两侧的电势差，从而得到产生的电流。其原因在于，扩散进入电化学气体传感器25的气体在感应电极251表面发生氧化或还原反应，在另一电极发生与之相对的逆反应，因此就在外部电路上形成了电流。此外，由于气体进入电化学气体传感器25的速度由栅孔254控 制，因此产生的电流与电化学气体传感器外气体浓度成比例，从而就可以直接测量当前气体的含量了。 

具体地，如图4所示，多个电化学气体传感器25包括：NH₃传感器21、H₂S传感器22、SO₂传感器23和NO₂传感器，可用于对上述主要的四种有毒气体进行检测。 

检测盒30的内部空腔为圆柱型空腔或方体型空腔；检测盒30的进气口和其出气口以及其内部空腔同轴；多个电化学气体传感器25的栅孔254依次设置在检测盒的内部空腔的中心线上。 

在本实施例中，如图4所示，多种气体检测仪还包括与下位机60连接的光照度传感器27、温度传感器28、湿度传感器29和风速传感器26；以检测周围的环境状况。 

为了使多种气体检测仪便于携带和在没有市电的地方使用，多种气体检测仪还包括蓄电池80和电源切换装置，电源切换装置包括双路切换开关。当有市电或者其它供电装置时，双路切换开关直接连接充电器和检测电路；否则，双路切换开关切换至蓄电池80。这样可以防止突然断电时，造成检测的中断。 

在本实施例中，为了防止出现超过用户期望的浓度值出现，而用户可能不知道的情况，多种气体检测仪还包括报警装置，连接控制电脑；具体地，报警装置包括报警灯和/或警铃；同时控制电脑70还可对超过报警上限或者报警下限的数值进行记录、存储。 

下位机60为数据采集器，控制电脑70采用平板电脑，其上还设置有USB接口；数据采集器通过RS485接口与平板电脑连接；数据采集器检测到的数据传递到平板电脑中，形成标准的excel表格，并生成图表，存储起来，也可通过USB接口对数据进行下载。 

进一步地，本实施例中，壳体10的前侧面的上端部分向后倾斜， 前侧面的底端部分向后倾斜，触摸屏71设置在前侧面的向后倾斜的部分面上，壳体10的后侧面和左右侧面均垂直于地面；进气口11和出气口12均设置后侧面上；检测盒30的内部腔体的中线平行于后侧面。 

使用时，由于被检测的气体有很多种，安装使用前需要确认被测气体种类；多种气体检测仪的安装位置需根据被测的气体的密度大小来确定；对于比空气轻的气体，一般将本发明实施例的多种气体检测仪置于气体泄漏水平面以上约30厘米处；对于比空气重的气体，一般将本发明实施例的多种气体检测仪置于泄漏点以下约30厘米处；与空气密度相当的气体，置于距地面垂直距离约1.5米的位置。 

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的具体实施方式，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。 

Claims (10)

1.多种气体检测仪，其特征在于，包括：

壳体(10)，其上具有进气口(11)和出气口(12)；

检测盒(30)，其内部空腔内设置有多个电化学气体传感器(25)；

进气管(40)，连通所述进气口(11)和所述检测盒(30)；

过滤器(41)，设置在所述进气口(11)的前侧或者后侧；

出气管(50)，连通所述检测盒(30)和所述出气口(12)，其上设置有采样泵(51)；

下位机(60)，连接所述每个电化学气体传感器(25)；

控制电脑(70)，其具有触摸屏(71)，与所述下位机(60)连接。

2.根据权利要求1所述的多种气体检测仪，所述电化学气体传感器依次串接在检测盒气体流动方向的中线上。

3.根据权利要求2所述的多种气体检测仪，其特征在于，所述电化学气体传感器(25)包括感应电极(251)、负电极(252)、栅孔(254)。

4.根据权利要求3所述的多种气体检测仪，其特征在于，还包括：电阻电路；所述感应电极(251)和所述负电极(252)均与所述电阻电路相连。

5.根据权利要求4所述的多种气体检测仪，其特征在于，还包括：与所述下位机(60)连接的光照度传感器(27)、温度传感器(28)、湿度传感器(29)和风速传感器(26)中的任何一种或多种传感器。

6.根据权利要求4所述的多种气体检测仪，其特征在于，还包括：与所述下位机(60)连接的报警装置。

7.根据权利要求6所述的多种气体检测仪，其特征在于，所述报警装置包括报警灯和/或警铃。

8.根据权利要求1-7任何一项所述的多种气体检测仪，其特征在于，所述电化学气体传感器为NH₃电化学气体传感器(21)、H₂S电化学气体传感器(22)、SO₂电化学气体传感器(23)和NO₂电化学气体传感器中的任何二种或多种。

9.根据权利要求1-7任何一项所述的多种气体检测仪，其特征在于，还包括：蓄电池(80)和电源切换装置，所述电源切换装置包括双路切换开关。

10.根据权利要求1-7任何一项所述的多种气体检测仪，其特征在于，所述下位机(60)为数据采集器；所述控制电脑(70)为平板电脑；所述控制电脑(70)上设置有USB接口，下位机通过RS485接口与控制电脑连接。