CN110221028A - 应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法，包括以下步骤：(1)在气体分析仪内设置若干单元气室，并在部分或所有的单元气室内均放置气体传感器；(2)根据实际连通需要，采用气路模块将部分或全部的气体传感器连通；气体传感器的连通方式为单通路连通、双通路连通和多通路连通中的一种或任意几种。本发明基于现有气体分析仪的检测分析特性，通过在其内设置若干独立的单元气室，并将气体传感器放入其内进行阻隔，首先从物理手段上尽可能排除了气体传感器相互之间的串扰，然后按照实际检测需要以及检测顺序，最终实现对气体成分的检测，提高了传感器的检测精度和检测效率。因此，适于推广应用。

Description

应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法

技术领域

本发明涉及气体分析仪气路设置技术领域，具体地说，是涉及一种应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法。

背景技术

目前，消防部队最常用的危险气体侦检器材主要有四合一气体检测分析仪、可燃气体检测分析仪。四合一气体检测仪适用于化工、石化、煤炭和市政燃气等多种场所现场检测，可以实现特殊场合测量需要，对坑道、管道、罐体、密封窗口等进行气体浓度探测或泄漏探测。可燃气体检测分析仪是用于探测和度量多种危险气体的通用型检测仪器，适用于在临时性的场合探测有毒气体和腐蚀性气体，具有操作简便的特点。

气体分析仪主要是通过内置的各种气体传感器对气体进行检测，获得待检测气体中各个成分的数据，然后进行相应的分析。然而，现有的气体分析所采用的气体检测方式，一方面是气体传感器相互之间容易产生串扰，导致对气体成分的检测分析出现较大的误差，最终出现检测结果呈假阳性、假阴性、浓度误判等现象，而这样的错误对现场救援人员的判断是致命的；另一方面检测上不够灵活，当需要检测不同的气体中的各种成分时，只能通过更换相关气体传感器及其电路板来实现，操作也不够便捷。因此，有必要针对这种情况进行技术改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法，主要解决气体分析仪内存在检测结果误差大、检测操作不够便捷的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法，包括以下步骤：

(1)在气体分析仪内设置若干单元气室，并在部分或所有的单元气室内均放置气体传感器；

(2)根据实际连通需要，采用气路模块将部分或全部的气体传感器连通；气体传感器的连通方式为单通路连通、双通路连通和多通路连通中的一种或任意几种，其中：

所述的单通路连通是指部分气体传感器由进气方向至出气方向依次连通；

所述的双通路连通是指每个气体传感器与相邻的其它两个气体传感器均相连通，待分析的气体通入气体分析仪后分成两路气流，所有连通的气体传感器中均有一路气流通过，两路气流在排气时汇集成一路排出；

所述的多通路连通是指每个气体传感器与周边的其它气体传感器部分或全部连通，待分析的气体通入气体分析仪后至少分成三路气流，所有连通的气体传感器中均有一路气流通过，多路气流在排气时汇集成一路或多路排出。

进一步地，所述的单元气室采用并排方式分布在气体分析仪内。

进一步地，所述的单元气室包括封闭式气腔，以及设置在封闭式气腔上的进气嘴和出气嘴；所述的气体传感器放置在封闭式气腔内。

进一步地，所述的进气嘴和出气嘴处均设有阀门和/或堵塞密封圈。

进一步地，所述气体传感器的单通路连通、双通路连通和多通路连通通过更换气路模块实现切换。

进一步地，所述气体传感器的单通路连通、双通路连通和多通路连通通过操作阀门和/或堵塞密封圈实现切换。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明基于现有气体分析仪的检测分析特性，通过在其内设置若干独立的单元气室，并将气体传感器放入其内进行阻隔，首先从物理手段上尽可能排除了气体传感器相互之间的串扰，然后按照实际检测需要以及检测顺序(因为有些成分的检测顺序必须要有先后，否则可能会影响到最终的检测结果分析)，采用气路模块将相关气体传感器进行连通(也就是灵活采取单通路连通、双通路连通和多通路连通的连通方式)，最终实现对气体成分的检测。采用本发明所设计的方案，第一是能避免气体传感器相互之间发生串扰，确保传感器的物理检测精度；第二是通过连通使气体按照既定方向流动，可以使气体中的每种成分都能最大程度上被检测出来，便于后续的分析；第三是能有效提高气体检测的效率(因为与实际检测需求不相干的气体传感器不会被连通，所以有效缩短了气体流动的时间)。

(2)本发明只需要通过开关阀门(或者堵塞密封圈)或者更换气路模块，就可以实现多种气体传感器单通路连通、双通路连通和多通路连通这几种方式的任意切换，无需更换电路板，不仅能匹配到实际的检测需求(例如，可以根据需要在同一气体分析仪中同时采用单通路连通和双通路连通的方式将相关气体传感器进行连通，实现对一种或多种气体中各种成分的逐一检测和分析，满足实际的检测需求)，而且操作上非常便捷、灵活。

(3)本发明通过巧妙的方案设计，不仅检测方便、快捷、效率高，而且真正从源头上避免了检测结果出现差异，为现场救援人员能够作出准确的判断提供了重要的保障，因此，本发明适于在消防行业中大规模推广应用。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明-实施例中的一种单通路连通方式示意图。

图3为本发明-实施例中的一种双通路连通方式示意图。

图4为本发明-实施例中的一种六通路连通方式示意图。

图5为本发明-实施例中的一种单元气室结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-封闭式气腔，2-进气嘴，3-出气嘴。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

本发明提供了一种多气体传感器在气体分析仪中的布置和连通方案，可满足气体分析仪对多种有毒有害气体成分的快速检测和分析，方便现场人员对救援作出准确的判断。本发明主要从结构设计和方法流程上的结合达到快速检测气体成分的目的，其中，在结构设计方面，是在气体分析仪内设置若干单元气室(可以采用并排方式进行设置)，然后再在部分或者全部的单元气室中一一放置各种气体传感器(例如一氧化氮传感器、硫化氢传感器等等)，通过物理手段将各个气体传感器进行阻隔，避免相互之间在检测气体成分时相互串扰；而在流程设计上，则是通过气路模块将各个气体传感器进行连通，实现对气体成分的逐一检测，并将检测数据传输至相应的气体分析仪主机中进行处理和显示。本发明所采用的连通方式可以是单通路连通、双通路连通或多通路连通。图1为本发明的流程示意图。

下面一一针对单通路连通、双通路连通和多通路连通方式进行介绍。

一、单通路连通

本发明中的单通路连通是指部分气体传感器由进气方向至排气方向依次连通。如图2所示的一种单通路连通方式，可以看到，气路模块采用弯折的形式设计，将多个气体传感器依次连通，气体按照连通方向依次流过放置有气体传感器的单元气室。单连通方式比较适合用于对气体中的成分按照检测顺序逐一检测。

二、双通路连通

本发明中的双通路连通是指每个气体传感器与相邻的其它两个气体传感器均相连通。如图3所示的一种双通路连通方式，可以看到，气路模块采用主分支的形式设计，将多个气体传感器进行连通，待分析的气体通入气体分析仪后分成两路气流，所有连通的气体传感器中均有一路气流通过，两路气流在排气时汇集成一路排出。双通路连通相比单通路连通的方式来说，具有更大的气体检测处理量。

三、多通路连通

本发明中的多通路连通是指每个气体传感器与周边的其它气体传感器部分或全部连通。如图4所示的一种多通路连通方式，可以看到，气路模块采用了类似于“由”字形的设计，将多个气体传感器进行连通，待分析的气体通入气体分析仪后至少分成三路气流，所有连通的气体传感器中均有一路气流通过，多路气流在排气时汇集成两路排出。多通路连通相比双通路连通的方式来说，气体检测处理量进一步加大，并且更加适合于检测成分更复杂的气体。

本发明在检测气体成分时，可先在相应的单元气室内通入惰性保护气体，以避免待检测气体某些成分与氧气发生反应，影响成分的浓度检测。

此外，在上述基础上，本发明不仅可以在气体分析仪内单独采用一种连通方式，而且还可以实现几种通路相互之间的任意切换，甚至是在同一气体分析仪内将两种或三种气路连通方式进行混合。而要达到这个目的所采用的操作手段也非常简单，并不需要像现有技术那样更换相关电路板，而是通过如下手段实现：

(1)利用如图5所示的单元气室来实现，所述的单元气室包括封闭式气腔1，以及设置在封闭式气腔1上的进气嘴2和出气嘴3，并且进气嘴2和出气嘴3处均设有阀门和/或堵塞密封圈。通过操作阀门和/或堵塞密封圈实现气体传感器的单通路连通、双通路连通和多通路连通的切换。

(2)直接通过更换气路模块实现气体传感器的单通路连通、双通路连通和多通路连通的切换。气路模块可通过插拔接头实现与单元气室的连通，即插即用。

可以看到，本发明切换气路连通方式的手段，无论是开、关阀门(或堵塞密封圈)还是更换气路模块，其操作上都非常简单、便捷。

综上可见，本发明通过合理的结构及流程设计，有效实现了气体成分的高效率、高精度检测，真正从源头上避免了检测结果出现差异，为现场救援人员能够作出准确的判断提供了重要的保障。本发明与现有技术相比，进步十分明显，很好地将气体成分检测手段提升到了一个新的高度，从而不仅突破了现有技术的限制，实现了创新，而且符合科技发展的潮流。因此，本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，本发明所提供的设计思想，不仅适用于气体传感器在气体分析仪内的布置和对气体成分的检测，也适用于诸如液体检测等其它形式传感器的布置和对成分的检测。因此，凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在气体分析仪内设置若干单元气室，并在部分或所有的单元气室内均放置气体传感器；

(2)根据实际连通需要，采用气路模块将部分或全部的气体传感器连通；气体传感器的连通方式为单通路连通、双通路连通和多通路连通中的一种或任意几种，其中：

所述的单通路连通是指部分气体传感器由进气方向至出气方向依次连通；

所述的双通路连通是指每个气体传感器与相邻的其它两个气体传感器均相连通，待分析的气体通入气体分析仪后分成两路气流，所有连通的气体传感器中均有一路气流通过，两路气流在排气时汇集成一路排出；

所述的多通路连通是指每个气体传感器与周边的其它气体传感器部分或全部连通，待分析的气体通入气体分析仪后至少分成三路气流，所有连通的气体传感器中均有一路气流通过，多路气流在排气时汇集成一路或多路排出。

2.根据权利要求1所述的应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法，其特征在于，所述的单元气室采用并排方式分布在气体分析仪内。

3.根据权利要求1或2所述的应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法，其特征在于，所述的单元气室包括封闭式气腔(1)，以及设置在封闭式气腔(1)上的进气嘴(2)和出气嘴(3)；所述的气体传感器放置在封闭式气腔(1)内。

4.根据权利要求3所述的应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法，其特征在于，所述的进气嘴和出气嘴处均设有阀门和/或堵塞密封圈。

5.根据权利要求1、2或4所述的应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法，其特征在于，所述气体传感器的单通路连通、双通路连通和多通路连通通过更换气路模块实现切换。

6.根据权利要求4所述的应用于气体分析仪的气体传感器布置及连通方法，其特征在于，所述气体传感器的单通路连通、双通路连通和多通路连通通过操作阀门和/或堵塞密封圈实现切换。