CN106769977A - 一种手持高精度气体定量检漏仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种手持高精度气体定量检漏仪，其包括检漏仪主体、中央处理器、电源模块、电源管理模块、电源保护模块、状态指示模块、传感器模块和测量模块；检漏仪主体的正面设有检漏仪显示屏和输入选择按键，前端设有蛇管，后端设有手持把手；蛇管的前端连接有检漏仪探头且端头处还设有气泵，气泵通过气泵驱动电路连接中央处理器；电源管理模块电连接电源保护模块，其还连接有充电模块；传感器模块包括气体流量传感器和气体温度传感器；测量模块包括红外光源、旋转光栅、步进电机、过滤室、对比室、试样室、检测室和电测量装置。本发明能精确测量一定流量和温度的气体内泄漏气体的浓度，并能够根据设置的阀值进行报警，工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及气体检漏技术领域，具体涉及一种手持高精度气体定量检漏仪。
背景技术
气体检漏仪器由探测器与报警控制主机构成，广泛应用于石油、燃气、化工、油库等存在有毒气体的石油化工行业，用以检测室内外危险场所的泄漏情况，是保证生产和人身安全的重要仪器。当被测场所存在有毒气体时，探测器将气信号转换成电压信号或电流信号传送到报警仪表，仪器显示出有毒气体爆炸下限的百分比浓度值。当有毒气体浓度超过报警设定值时发生声光报警信号提示，值班人员及时采取安全措施，避免燃爆事故发生。
但是现有的气体检漏仪体积较大，而且测量精度不足，对于狭小空间内的管道元器件的测量不够精确，而且持续工作时间不足，不利于长时间的室外工作，同时每种气体检漏仪的测量范围比较窄，测量范围较小，不能够在复杂的环境中精确的工作，所以很需要一种小型化，测量范围较大，能够对多种气体泄漏进行精确测量并提供定量警报的手持式气体侧漏仪。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种结构设计简单、合理，能根据不同气体对红外线吸收特征峰的不同和不同浓度对红外线吸收强度的不同，精确测量一定流量和温度的气体内泄漏气体的浓度，并能够根据设置的阀值进行报警，工作效率高的手持高精度气体定量检漏仪。
本发明的技术方案如下：
上述的手持高精度气体定量检漏仪，包括检漏仪主体；所述检漏仪还包括设置于所述检漏仪主体内部的中央处理器、电源模块、电源管理模块、电源保护模块、状态指示模块、传感器模块和测量模块；所述检漏仪主体的正面设有检漏仪显示屏，在位于所述检漏仪显示屏下侧设有输入选择按键；同时，所述检漏仪主体的前端设有蛇管，后端设有手持把手；所述蛇管的前端可拆卸式连接有检漏仪探头且端头处还设有气泵，所述气泵通过气泵驱动电路连接所述中央处理器；所述中央处理器分别电连接所述电源模块、状态指示模块、检漏仪显示屏、传感器模块和输入选择按键；所述电源模块分别电连接所述电源管理模块、状态指示模块、传感器模块、测量模块、检漏仪显示屏、输入选择按键和气泵驱动电路；所述电源管理模块电连接所述电源保护模块，其还连接有充电模块；所述传感器模块包括气体流量传感器和气体温度传感器；所述传感器模块与所述中央处理器电连接并实时传输所述气体流量传感器和气体温度传感器的实时信号；所述测量模块包括红外光源、旋转光栅、步进电机、过滤室、对比室、试样室、检测室和电测量装置；所述旋转光栅设置于所述红外光源下部，所述步进电机位于所述旋转光栅上侧并与所述旋转光栅连接；所述过滤室位于所述旋转光栅下侧；所述对比室位于所述过滤室下部且内部填充有氮气；所述试样室也位于所述过滤室下侧，其上部开设有进气口，下部开设有出气口；所述检测室位于所述对比室和试样室下侧，其内部设有测量传感器；所述测量传感器与所述电测量装置连接；所述电测量装置连接有滤波放大电路，其通过所述滤波放大电路与所述中央处理器连接并将所述测量模块处理后的数据传输到所述中央处理器；所述滤波放大电路还与所述电源模块电连接。
所述手持高精度气体定量检漏仪，其中：所述气体流量传感器采用卡门涡街式气体流量传感器。
所述手持高精度气体定量检漏仪，其中：所述手持把手外侧包裹有防滑橡胶套且底部设有充电插口，所述充电插口外部设有充电插口保护罩。
所述手持高精度气体定量检漏仪，其中：所述充电模块设置在所述充电插口内侧。
所述手持高精度气体定量检漏仪，其中：所述中央处理器采用型号为c8051f040混合信号系统级MCU芯片。
所述手持高精度气体定量检漏仪，其中：所述蛇管采用中空结构。
所述手持高精度气体定量检漏仪，其中：所述电源模块采用锂电池组且设置在所述手持把手内。
所述手持高精度气体定量检漏仪，其中：所述红外光源具有一对；所述过滤室包括左过滤室和右过滤室；所述对比室位于所述左过滤室下部，所述试样室位于所述右过滤室下侧。
所述手持高精度气体定量检漏仪，其中：所述测量传感器选用电容式传感器。
所述手持高精度气体定量检漏仪，其中：所述状态指示模块包括指示灯和蜂鸣器。
有益效果：
本发明手持高精度气体定量检漏仪使用红外线作对泄漏气体进行测量，根据不同气体对红外线吸收特征峰的不同，不同浓度对红外线吸收强度的不同，精确测量一定流量和温度的气体内泄漏气体的浓度，并能够根据设置的阀值进行报警，同时使用锂电池进行供电，能够保证长时间的户外工作，整个检漏仪结构较小，单手可持，极大了提高了气体泄漏的工作效率。
附图说明
图1为本发明手持高精度气体定量检漏仪的结构示意图；
图2为本发明手持高精度气体定量检漏仪的充电插口的结构示意图；
图3为本发明手持高精度气体定量检漏仪的传感器模块的结构示意图；
图4为本发明手持高精度气体定量检漏仪的测量模块的结构示意图；
图5为本发明手持高精度气体定量检漏仪的控制原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。
如图1至5所示，本发明手持高精度气体定量检漏仪，包括检漏仪主体1、中央处理器2、电源模块3、电源管理模块4、电源保护模块5、状态指示模块6、传感器模块7和测量模块8。
该检漏仪主体1的正面设有检漏仪显示屏11(采用LED屏)，在位于检漏仪显示屏11下侧设有输入选择按键12，过输入选择模按键12可以对被测气体的种类和阀值进行选择设置；该检漏仪主体1的前端设有蛇管13，后端设有手持把手14；该蛇管13采用中空结构且前端可拆卸式连接有检漏仪探头15，该蛇管13的端头处设有气泵131，该气泵131通过气泵驱动电路21连接中央处理器2；该手持把手14外侧包裹有防滑橡胶套16且底部设有充电插口141，该充电插口141外部设有充电插口保护罩142。
该中央处理器2、电源模块3、电源管理模块4、电源保护模块5、状态指示模块6、传感器模块7和测量模块8均设置于检漏仪主体1内部；其中，该电源模块3分别电连接状态指示模块6、传感器模块7、测量模块8、检漏仪显示屏11、输入选择按键12、气泵驱动电路21和滤波放大电路881。
该中央处理器2采用型号为c8051f040混合信号系统级MCU芯片，其分别电连接电源模块3、状态指示模块6、检漏仪显示屏11、传感器模块7和输入选择按键12。
该电源模块3采用锂电池组且设置在手持把手14内，其与电源管理模块4电连接。
该电源管理模块4电连接电源保护模块5，其对电源模块3进行监测管理并通过电源保护模块3进行电源模块3的保护，防止电源模块3短路、断裂及过载等；同时，该电源管理模块4还连接有充电模块9，该充电模块9设置在充电插口141内侧。
该状态指示模块6主要包括指示灯和蜂鸣器。
该传感器模块7包括气体流量传感器71和气体温度传感器72；其中，该气体流量传感器71采用卡门涡街式气体流量传感器，该传感器模块7与中央处理器2电连接并实时传输气体流量传感器71和气体温度传感器72的实时信号。
该测量模块8包括红外光源81、旋转光栅82、步进电机83、过滤室84、对比室85、试样室86、检测室87和电测量装置88。其中，该红外光源81具有一对，该旋转光栅82设置于该一对红外光源81下部，该步进电机83位于该旋转光栅82上侧并与旋转光栅82连接；该过滤室84位于旋转光栅82下侧，其包括左过滤室841和右过滤室842；该对比室85位于左过滤室841下部且内部填充有氮气；该试样室86位于该右过滤室842下侧，其上部开设有进气口861，下部开设有出气口862；该检测室87位于对比室85和试样室86下侧，其内部设有测量传感器871，该测量传感器871选用电容式传感器且与电测量装置88连接；该电测量装置88连接有滤波放大电路881，其通过滤波放大电路881与中央处理器2连接并将处理后的测量模块数据传输到中央处理器2。
本发明的使用原理：
在使用时，通过输入选择按键12将检漏仪打开并选择待测气体和气体浓度阀值，将蛇管13顶端可拆卸的检漏仪探头15伸至待测管道或密封结构外侧，检漏仪通过中央处理器2联通气泵驱动电路21，气泵131开始工作，并通过中空的蛇管13将待测体附近的气体泵进检漏仪主体1内，在气体进入检漏仪主体1时会通过传感器模块7，传感器模块7将进入检漏仪主体1的气体的流量和温度测量出来并传输到中央处理器2上，进入检漏仪主体1的气体通过进气口861进入到试样室86内，中央处理器2打开红外光源81，并控制步进电机83的转动，通过步进电机83带动旋转光栅82让自身轴转动，进而将红外光源81发出的持续红外光线变成规律的脉冲光源，脉冲红外光源通过滤室84后照射到对比室85和试样室86内，对比室85内充有氮气，试样室86内充有泵进的气体，通过对比室85或试样室86内气体对红外线吸收后，红外线进入检测室87，由于不同气体对红外线的特征吸收峰不同，以及不同浓度的气体对红外线的吸收强度不同，所以通过对吸收的特征峰以及吸收后的红外线强度进行检测，设置在检测室87内的测量传感器871对测量结果进行检测并传输给电测量装置88，电测量装置88将处理数据传输给滤波放大电路881，滤波放大电路881将测量数据进行处理后传输给中央处理器2，中央处理器2根据对比室85的测量结果与试样室86的测量结果进行对比，并由吸收特征峰和吸收强度的数据可精确分析出一定流量和温度内的气体成分及浓度，进而可精确的定量检测气体的泄露，中央处理器2将检测的结果发送到检漏仪显示屏11并通过检漏仪显示屏11进行显示，同时中央处理器2根据输入选择按键12输入的气体类型及阀值进行对比判断，当低于输入阀值时仅在检漏仪显示屏上显示实时浓度，当大于输入阀值时，中央处理器2会通过状态指示模块6进行超阀值报警，报警方式为闪烁的指示灯和鸣响的蜂鸣器。
本发明构设计简单、合理，运行稳定，能根据不同气体对红外线吸收特征峰的不同和不同浓度对红外线吸收强度的不同，精确测量一定流量和温度的气体内泄漏气体的浓度，并能够根据设置的阀值进行报警，工作效率高。
对于本领域技术人员而言，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，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。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种手持高精度气体定量检漏仪，包括检漏仪主体；其特征在于：所述检漏仪还包括设置于所述检漏仪主体内部的中央处理器、电源模块、电源管理模块、电源保护模块、状态指示模块、传感器模块和测量模块；
所述检漏仪主体的正面设有检漏仪显示屏，在位于所述检漏仪显示屏下侧设有输入选择按键；同时，所述检漏仪主体的前端设有蛇管，后端设有手持把手；所述蛇管的前端可拆卸式连接有检漏仪探头且端头处还设有气泵，所述气泵通过气泵驱动电路连接所述中央处理器；
所述中央处理器分别电连接所述电源模块、状态指示模块、检漏仪显示屏、传感器模块和输入选择按键；
所述电源模块分别电连接所述电源管理模块、状态指示模块、传感器模块、测量模块、检漏仪显示屏、输入选择按键和气泵驱动电路；所述电源管理模块电连接所述电源保护模块，其还连接有充电模块；
所述传感器模块包括气体流量传感器和气体温度传感器；所述传感器模块与所述中央处理器电连接并实时传输所述气体流量传感器和气体温度传感器的实时信号；
所述测量模块包括红外光源、旋转光栅、步进电机、过滤室、对比室、试样室、检测室和电测量装置；所述旋转光栅设置于所述红外光源下部，所述步进电机位于所述旋转光栅上侧并与所述旋转光栅连接；所述过滤室位于所述旋转光栅下侧；所述对比室位于所述过滤室下部且内部填充有氮气；所述试样室也位于所述过滤室下侧，其上部开设有进气口，下部开设有出气口；所述检测室位于所述对比室和试样室下侧，其内部设有测量传感器；所述测量传感器与所述电测量装置连接；所述电测量装置连接有滤波放大电路，其通过所述滤波放大电路与所述中央处理器连接并将所述测量模块处理后的数据传输到所述中央处理器；所述滤波放大电路还与所述电源模块电连接。
2.如权利要求1所述的手持高精度气体定量检漏仪，其特征在于：所述气体流量传感器采用卡门涡街式气体流量传感器。
3.如权利要求1所述的手持高精度气体定量检漏仪，其特征在于：所述手持把手外侧包裹有防滑橡胶套且底部设有充电插口，所述充电插口外部设有充电插口保护罩。
4.如权利要求3所述的手持高精度气体定量检漏仪，其特征在于：所述充电模块设置在所述充电插口内侧。
5.如权利要求1所述的手持高精度气体定量检漏仪，其特征在于：所述中央处理器采用型号为c8051f040混合信号系统级MCU芯片。
6.如权利要求1所述的手持高精度气体定量检漏仪，其特征在于：所述蛇管采用中空结构。
7.如权利要求1所述的手持高精度气体定量检漏仪，其特征在于：所述电源模块采用锂电池组且设置在所述手持把手内。
8.如权利要求1所述的手持高精度气体定量检漏仪，其特征在于：所述红外光源具有一对；所述过滤室包括左过滤室和右过滤室；所述对比室位于所述左过滤室下部，所述试样室位于所述右过滤室下侧。
9.如权利要求1所述的手持高精度气体定量检漏仪，其特征在于：所述测量传感器选用电容式传感器。
10.如权利要求1所述的手持高精度气体定量检漏仪，其特征在于：所述状态指示模块包括指示灯和蜂鸣器。
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