CN108956898A - 一种气体检测装置及系统和气体检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了气体检测技术领域的一种气体检测装置及系统，包括气体采集泵，所述气体采集泵电性输出连接对采集的气体进行控制流量的节流模块，所述节流模块电性输出连接对气体的成分和浓度进行检测的气体检测模块，所述气体检测模块电性输出连接对检测结果信号进行处理并进行传输的信号处理模块，所述信号处理模块电性输出连接比较模块，所述比较模块电性输出连接对对比结果进行处理的中央处理器，所述中央处理器分别电性输出连接对检测结果进行展示的显示模块、对气体检测结果进行存储的存储模块和对系统检测结果进行报警的报警模块,能够对气体的成分和浓度进行采集，并且能够直观地展现出来，能够提高气体检测的准确度。

Description

一种气体检测装置及系统和气体检测方法

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，具体为一种气体检测装置及系统和气体检测方法。

背景技术

随着人类社会的进步和科学技术的发展，人类生活环境中的气体种类与含量发生了很大变化，某些气体的存在或其浓度的增大对人类的身体健康造成了一定的威胁，因此针对这些气体开展的检测工作具有重要意义，传统技术在进行气体检测时用到的金属氧化物半导体传感器，待测气体在该半导体表面被吸附后，引起其电学特性发生变化，通过分析电学特性的变化可以获得气体的成分信息。这类气体传感器具有制作工艺简单、生产成本低、响应恢复特性好等优点而倍受推广运用。然而，这类气体传感器工作温度大多在300℃以上，需要加热装置，同时也导致半导体内部晶体不断生长，使传感器性能劣化，灵敏度下降，稳定性变差，寿命缩短，响应速度变慢；同时，这类传感器所使用的敏感材料本身并不具有良好的分辨气体的能力，在进行混合气体中多种气体成分及浓度的检测时，其气体选择性差，对气体的成分合浓度不能进行准确的判别，因此对于气体的检测效果不好，检测结果不准确，为此，我们提出一种气体检测装置及系统和气体检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体检测装置及系统和气体检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气体检测装置及系统，包括气体采集泵，所述气体采集泵电性输出连接对采集的气体进行控制流量的节流模块，所述节流模块电性输出连接对气体的成分和浓度进行检测的气体检测模块，所述气体检测模块电性输出连接对检测结果信号进行处理并进行传输的信号处理模块，所述信号处理模块电性输出连接比较模块，所述比较模块电性输出连接对对比结果进行处理的中央处理器，所述中央处理器分别电性输出连接对检测结果进行展示的显示模块、对气体检测结果进行存储的存储模块和对系统检测结果进行报警的报警模块。

优选的，所述气体检测装置包括对风向进行检测的风向传感器、对风速进行检测的风速传感器和对气体进行检测的气体检测模块，所述风向传感器、风速传感器和气体检测模块均电性输出连接度检测结果进行即时处理的微处理器，所述微处理器电性输出连接发射气体检测信号的信号发射模块。

优选的，所述气体检测模块包括对气体成分进行检测的气体成分检测模块和对气体成分的浓度进行检测的气体浓度检测模块，所述气体成分检测模块和气体浓度检测模块均电性输出连接对检测结果进行处理的数据处理模块，所述数据处理模块电性输出连接对气体的成分和浓度生成报告的报告生成模块。

优选的，所述信号处理模块包括对报告生成模块发出的检测报告进行接收的信号接收模块，所述信号接收模块电性输出连接将模拟信号转换为数字信号的数模转换模块，所述数模转换模块电性输出连接滤波电路，所述滤波电路电性输出连接对信号进行放大的放大电路。

优选的，所述比较模块包括数据接收模块，所述数据接收模块电性输出连接数据整合模块，所述数据整合模块电性输出连接对比模块，所述对比模块电性输入连接设置有预设阀值的基准模块。

优选的，所述存储模块包括对中央处理器发出的检测结果进行采集的数据采集模块，所述数据采集模块电性输出连接数据分析模块，所述数据分析模块电性输出连接数据存储控制系统，所述数据存储控制系统电性输出连接存储器。

优选的，所述显示模块包括对中央处理器发出的检测结果进行采集的信号采集模块，所述信号采集模块电性输出连接信号处理单元，所述信号处理单元电性输出连接显示器。

优选的，所述显示器设置为12寸LED显示屏，且LED显示屏的分辨率设置为1920*1080，且LED显示屏的侧壁行设置有补光灯。

优选的，所述报警模块包括对中央处理器发出的检测结果进行采集的数据采集单元，所述数据采集单元电性输出连接数据处理单元，所述数据处理单元电性输出连接数据控制模块，所述数据控制模块电性输出连接报警器。

优选的，一种气体检测装置及系统的气体检测方法：

S1：通过气体采集泵对检测位置的气体进行采集，然后节流模块控制气体采集的流量，然后气体检测模块对气体的成分和浓度进行检测，信号处理模块对检测结果信号进行处理并进行传输给比较模块，比较模块对检测气体数据进行对比，然后中央处理器对检测结果进行处理，并且通过显示模块进行实时显示气体的成分合浓度，使检测结果更加直接地显示出来，便于观察，同时对于气体的浓度进行直观掌握；

S2：在气体检测装置对气体进行检测过程中，通过气体检测装置中对风向进行检测的风向传感器、对风速进行检测的风速传感器和对气体进行检测的气体检测模块能够对检测位置的气体进行实时检测，同时气体检测模块中的对气体成分进行检测的气体成分检测模块和对气体成分的浓度进行检测的气体浓度检测模块能够对气体成分和浓度进行检测，数据处理模块对检测的数据进行整理，然后通过报告生成模块生成检测报告，并且发送给微处理器进行处理，然后检测结果信号通过信号发射模块传送给信号处理模块，使得气体检测更为彻底，便于提高气体检测质量和准确度；

S3：信号处理模块中的信号接收模块对检测结果进行采集，并且其通过数模转换模块转换为数字信号，经滤波电路将干扰信号进行过滤，最后通过放大电路进行放大，避免传输信号的失真，进而数字信号会传递给比较模块；

S4：比较模块中的基准模块和气体检测装置检测的结果进行对比，然后将对比的结果传递给中央处理器，然后中央处理器将信号传输给显示模块进行直观展示，使得观察者对气体检测结果数据更加直观的了解，同时中央处理器如果检测结果的成分浓度超过预设阀值后，中央处理器会对生成报告进行处理，并且将信号传输给报警模块，通过报警模块进行报警，并且会将信号传输给存储模块进行存储，便于后期的数据对比。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该发明通过气体采集泵对检测位置的气体进行采集，然后节流模块控制气体采集的流量，然后气体检测模块对气体的成分和浓度进行检测，信号处理模块对检测结果信号进行处理并进行传输给比较模块，比较模块对检测气体数据进行对比，然后中央处理器对检测结果进行处理，并且通过显示模块进行实时显示气体的成分合浓度，使检测结果更加直接地显示出来，便于观察，同时对于气体的浓度进行直观掌握；

2.该发明通过气体检测装置中对风向进行检测的风向传感器、对风速进行检测的风速传感器和对气体进行检测的气体检测模块能够对检测位置的气体进行实时观测，同时气体检测模块中的对气体成分进行检测的气体成分检测模块和对气体成分的浓度进行检测的气体浓度检测模块能够对气体成分和浓度进行检测，使得气体检测更为彻底，便于提高气体检测质量和准确度；

3.该发明通过比较模块中的基准模块和气体检测装置检测的结果进行对比，如果检测结果的成分浓度超过预设阀值后，中央处理器会对生成报告进行处理，并且将信号传输给报警模块，通过报警模块进行报警，以便于提示观测者进行操作。

附图说明

图1为本发明工作原理示意图；

图2为本发明气体检测装置示意框图；

图3为本发明气体检测模块示意框图；

图4为本发明信号处理模块示意框图；

图5为本发明比较模块示意框图；

图6为本发明存储模块示意框图；

图7为本发明显示模块示意框图；

图8为本发明报警模块示意框图。

图中：1气体采集泵、2节流模块、3气体检测装置、31风向传感器、32风速传感器、33气体检测模块、331气体成分检测模块、332气体浓度检测模块、333数据处理模块、334报告生成模块、34微处理器、35信号发射模块、4信号处理模块、41信号接收模块、42数模转换模块、43滤波电路、44放大电路、5比较模块、51数据接收模块、52数据整合模块、53对比模块、54基准模块、6中央处理器、7存储模块、71数据采集模块、72数据分析模块、73数据存储控制系统、74存储器、8显示模块、81信号采集模块、82信号处理单元、83显示器、9报警模块、91数据采集单元、92数据处理单元、93数据控制模块、94报警器。

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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种气体检测装置及系统，包括气体采集泵1，气体采集泵1电性输出连接对采集的气体进行控制流量的节流模块2，节流模块2电性输出连接对气体的成分和浓度进行检测的气体检测模块3，气体检测模块3电性输出连接对检测结果信号进行处理并进行传输的信号处理模块4，信号处理模块4电性输出连接比较模块5，比较模块5电性输出连接对对比结果进行处理的中央处理器6，中央处理器6分别电性输出连接对检测结果进行展示的显示模块7、对气体检测结果进行存储的存储模块8和对系统检测结果进行报警的报警模块9。

其中，气体检测装置3包括对风向进行检测的风向传感器31、对风速进行检测的风速传感器32和对气体进行检测的气体检测模块33，风向传感器31、风速传感器32和气体检测模块33均电性输出连接度检测结果进行即时处理的微处理器34，微处理器34电性输出连接发射气体检测信号的信号发射模块35，通过这种设置可以使得气体检测更为彻底，便于提高气体检测质量和准确度；

气体检测模块33包括对气体成分进行检测的气体成分检测模块331和对气体成分的浓度进行检测的气体浓度检测模块332，气体成分检测模块331和气体浓度检测模块332均电性输出连接对检测结果进行处理的数据处理模块333，数据处理模块333电性输出连接对气体的成分和浓度生成报告的报告生成模块334，通过这种设置可以对气体的成分以及成分的浓度进行检测，使得气体检测结果更为准确；

信号处理模块4包括对报告生成模块334发出的检测报告进行接收的信号接收模块41，信号接收模块41电性输出连接将模拟信号转换为数字信号的数模转换模块42，数模转换模块42电性输出连接滤波电路43，滤波电路43电性输出连接对信号进行放大的放大电路44，通过信号接收模块41对检测结果进行采集，并且其通过数模转换模块42转换为数字信号，经滤波电路43将干扰信号进行过滤，最后通过放大电路44进行放大，避免传输信号的失真；

比较模块5包括数据接收模块51，数据接收模块51电性输出连接数据整合模块52，数据整合模块52电性输出连接对比模块53，对比模块53电性输入连接设置有预设阀值的基准模块54，通过基准模块54和气体检测装置3检测的结果进行对比，然后将对比的结果传递给中央处理器6，从而可以更加直观的了解气体中成分浓度；

存储模块7包括对中央处理器6发出的检测结果进行采集的数据采集模块71，数据采集模块71电性输出连接数据分析模块72，数据分析模块72电性输出连接数据存储控制系统73，数据存储控制系统73电性输出连接存储器74，通过存储模块7可以对检测到的气体成分数据进行存储，便于后期的检测结果的对比；

显示模块8包括对中央处理器6发出的检测结果进行采集的信号采集模块81，信号采集模块81电性输出连接信号处理单元82，信号处理单元82电性输出连接显示器83，通过显示模块8可以使得气体的成分和成分浓度更加直观地展现出来，便于观察，同时对于气体的浓度变化和成分变化可进行实时监控；

显示器83设置为12寸LED显示屏，且LED显示屏的分辨率设置为1920*1080，且LED显示屏的侧壁行设置有补光灯；

报警模块9包括对中央处理器6发出的检测结果进行采集的数据采集单元91，数据采集单元91电性输出连接数据处理单元92，数据处理单元92电性输出连接数据控制模块93，数据控制模块93电性输出连接报警器94。

一种气体检测装置及系统的气体检测方法：

S1：通过气体采集泵1对检测位置的气体进行采集，然后节流模块2控制气体采集的流量，然后气体检测模块3对气体的成分和浓度进行检测，信号处理模块4对检测结果信号进行处理并进行传输给比较模块5，比较模块5对检测气体数据进行对比，然后中央处理器6对检测结果进行处理，并且通过显示模块7进行实时显示气体的成分合浓度，使检测结果更加直接地显示出来，便于观察，同时对于气体的浓度进行直观掌握；

S2：在气体检测装置3对气体进行检测过程中，通过气体检测装置3中对风向进行检测的风向传感器31、对风速进行检测的风速传感器32和对气体进行检测的气体检测模块33能够对检测位置的气体进行实时检测，同时气体检测模块33中的对气体成分进行检测的气体成分检测模块331和对气体成分的浓度进行检测的气体浓度检测模块332能够对气体成分和浓度进行检测，数据处理模块333对检测的数据进行整理，然后通过报告生成模块334生成检测报告，并且发送给微处理器34进行处理，然后检测结果信号通过信号发射模块35传送给信号处理模块4，使得气体检测更为彻底，便于提高气体检测质量和准确度；

S3：信号处理模块4中的信号接收模块41对检测结果进行采集，并且其通过数模转换模块42转换为数字信号，经滤波电路43将干扰信号进行过滤，最后通过放大电路44进行放大，避免传输信号的失真，进而数字信号会传递给比较模块5；

S4：比较模块5中的基准模块54和气体检测装置3检测的结果进行对比，然后将对比的结果传递给中央处理器6，然后中央处理器6将信号传输给显示模块8进行直观展示，使得观察者对气体检测结果数据更加直观的了解，同时中央处理器6如果检测结果的成分浓度超过预设阀值后，中央处理器6会对生成报告进行处理，并且将信号传输给报警模块9，通过报警模块9进行报警，并且会将信号传输给存储模块7进行存储，便于后期的数据对比。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种气体检测装置及系统，包括气体采集泵（1），其特征在于：所述气体采集泵（1）电性输出连接对采集的气体进行控制流量的节流模块（2），所述节流模块（2）电性输出连接对气体的成分和浓度进行检测的气体检测模块（3），所述气体检测模块（3）电性输出连接对检测结果信号进行处理并进行传输的信号处理模块（4），所述信号处理模块（4）电性输出连接比较模块（5），所述比较模块（5）电性输出连接对对比结果进行处理的中央处理器（6），所述中央处理器（6）分别电性输出连接对检测结果进行展示的显示模块（7）、对气体检测结果进行存储的存储模块（8）和对系统检测结果进行报警的报警模块（9）。

2.根据权利要求1所述的一种气体检测装置及系统，其特征在于：所述气体检测装置（3）包括对风向进行检测的风向传感器（31）、对风速进行检测的风速传感器（32）和对气体进行检测的气体检测模块（33），所述风向传感器（31）、风速传感器（32）和气体检测模块（33）均电性输出连接度检测结果进行即时处理的微处理器（34），所述微处理器（34）电性输出连接发射气体检测信号的信号发射模块（35）。

3.根据权利要求2所述的一种气体检测装置及系统，其特征在于：所述气体检测模块（33）包括对气体成分进行检测的气体成分检测模块（331）和对气体成分的浓度进行检测的气体浓度检测模块（332），所述气体成分检测模块（331）和气体浓度检测模块（332）均电性输出连接对检测结果进行处理的数据处理模块（333），所述数据处理模块（333）电性输出连接对气体的成分和浓度生成报告的报告生成模块（334）。

4.根据权利要求1或3所述的一种气体检测装置及系统，其特征在于：所述信号处理模块（4）包括对报告生成模块（334）发出的检测报告进行接收的信号接收模块（41），所述信号接收模块（41）电性输出连接将模拟信号转换为数字信号的数模转换模块（42），所述数模转换模块（42）电性输出连接滤波电路（43），所述滤波电路（43）电性输出连接对信号进行放大的放大电路（44）。

5.根据权利要求1所述的一种气体检测装置及系统，其特征在于：所述比较模块（5）包括数据接收模块（51），所述数据接收模块（51）电性输出连接数据整合模块（52），所述数据整合模块（52）电性输出连接对比模块（53），所述对比模块（53）电性输入连接设置有预设阀值的基准模块（54）。

6.根据权利要求1所述的一种气体检测装置及系统，其特征在于：所述存储模块（7）包括对中央处理器（6）发出的检测结果进行采集的数据采集模块（71），所述数据采集模块（71）电性输出连接数据分析模块（72），所述数据分析模块（72）电性输出连接数据存储控制系统（73），所述数据存储控制系统（73）电性输出连接存储器（74）。

7.根据权利要求1所述的一种气体检测装置及系统，其特征在于：所述显示模块（8）包括对中央处理器（6）发出的检测结果进行采集的信号采集模块（81），所述信号采集模块（81）电性输出连接信号处理单元（82），所述信号处理单元（82）电性输出连接显示器（83）。

8.根据权利要求7所述的一种气体检测装置及系统，其特征在于：所述显示器（83）设置为12寸LED显示屏，且LED显示屏的分辨率设置为1920*1080，且LED显示屏的侧壁行设置有补光灯。

9.根据权利要求1所述的一种气体检测装置及系统，其特征在于：所述报警模块（9）包括对中央处理器（6）发出的检测结果进行采集的数据采集单元（91），所述数据采集单元（91）电性输出连接数据处理单元（92），所述数据处理单元（92）电性输出连接数据控制模块（93），所述数据控制模块（93）电性输出连接报警器（94）。

10.一种气体检测装置及系统的气体检测方法，其特征在于：

S1：通过气体采集泵（1）对检测位置的气体进行采集，然后节流模块（2）控制气体采集的流量，然后气体检测模块（3）对气体的成分和浓度进行检测，信号处理模块（4）对检测结果信号进行处理并进行传输给比较模块（5），比较模块（5）对检测气体数据进行对比，然后中央处理器（6）对检测结果进行处理，并且通过显示模块（7）进行实时显示气体的成分合浓度，使检测结果更加直接地显示出来，便于观察，同时对于气体的浓度进行直观掌握；

S2：在气体检测装置（3）对气体进行检测过程中，通过气体检测装置（3）中对风向进行检测的风向传感器（31）、对风速进行检测的风速传感器（32）和对气体进行检测的气体检测模块（33）能够对检测位置的气体进行实时检测，同时气体检测模块（33）中的对气体成分进行检测的气体成分检测模块（331）和对气体成分的浓度进行检测的气体浓度检测模块（332）能够对气体成分和浓度进行检测，数据处理模块（333）对检测的数据进行整理，然后通过报告生成模块（334）生成检测报告，并且发送给微处理器（34）进行处理，然后检测结果信号通过信号发射模块（35）传送给信号处理模块（4），使得气体检测更为彻底，便于提高气体检测质量和准确度；

S3：信号处理模块（4）中的信号接收模块（41）对检测结果进行采集，并且其通过数模转换模块（42）转换为数字信号，经滤波电路（43）将干扰信号进行过滤，最后通过放大电路（44）进行放大，避免传输信号的失真，进而数字信号会传递给比较模块（5）；

S4：比较模块（5）中的基准模块（54）和气体检测装置（3）检测的结果进行对比，然后将对比的结果传递给中央处理器（6），然后中央处理器（6）将信号传输给显示模块（8）进行直观展示，使得观察者对气体检测结果数据更加直观的了解，同时中央处理器（6）如果检测结果的成分浓度超过预设阀值后，中央处理器（6）会对生成报告进行处理，并且将信号传输给报警模块（9），通过报警模块（9）进行报警，并且会将信号传输给存储模块（7）进行存储，便于后期的数据对比。