CN114047252A - 一种气体检测系统 - Google Patents

一种气体检测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114047252A
CN114047252A CN202111296558.5A CN202111296558A CN114047252A CN 114047252 A CN114047252 A CN 114047252A CN 202111296558 A CN202111296558 A CN 202111296558A CN 114047252 A CN114047252 A CN 114047252A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
detected
sensor array
saw
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111296558.5A
Other languages
English (en)
Inventor
张颖
蒋瞻旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Daodafengchang Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Daodafengchang Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Daodafengchang Technology Co ltd filed Critical Beijing Daodafengchang Technology Co ltd
Priority to CN202111296558.5A priority Critical patent/CN114047252A/zh
Publication of CN114047252A publication Critical patent/CN114047252A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/022—Fluid sensors based on microsensors, e.g. quartz crystal-microbalance [QCM], surface acoustic wave [SAW] devices, tuning forks, cantilevers, flexural plate wave [FPW] devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24—Suction devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/34—Purifying; Cleaning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/4077—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/4077—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
    • G01N2001/4088—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids filtration

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明公开一种气体检测系统，包括：气体采集模块，用于通过进气口采集待检测气体；声表面波气体传感器阵列模块，包括若干并列排布的SAW传感器，用于检测所述待检测气体；气泵，用于为待检测气体在所述气体检测系统中流动提供动力；振荡器，用于产生所述声表面波气体传感器阵列模块工作所需的信号；主板模块，用于通过引脚分别与各功能单元电气连接，控制所述各功能单元协同工作；供电模块，用于提供所述各功能单元工作所需的电能。本发明提供的气体采集过滤系统，简易、操作难度小且具备灵敏度高、功耗低、体积小、响应时间短等优点。

Description

一种气体检测系统
技术领域
本说明书涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种气体检测系统。
背景技术
实现对这些化学气体的排放浓度和总量的监控和测量是十分必要的。目前的气体采集过滤系统，多是对大气污染物进行过滤的装置，而常规大气采集装置设备体积较为庞大，需人工搬动转移采样点，在灵敏度、响应速度、使用寿命、功耗及抗干扰能力等方面均存在较大问题，难以满足在复杂环境下的应用要求。
因此，有必要提供一种灵活性强的专用于有毒气体检测的气体检测系统。
发明内容
为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：本发明提供一种气体检测系统，包括：
气体采集模块，用于通过进气口采集待检测气体；
声表面波气体传感器阵列模块，包括若干并列排布的SAW传感器，用于检测所述待检测气体；
气泵，用于为待检测气体在所述气体检测系统中流动提供动力；
振荡器，用于产生所述声表面波气体传感器阵列模块工作所需的信号；
主板模块，用于通过引脚分别与各功能单元电气连接，控制所述各功能单元协同工作；
供电模块，用于提供所述各功能单元工作所需的电能。
优选的，所述声表面波气体传感器阵列模块包括的SAW传感器的数量为4-7个，所述声表面波气体传感器阵列至少包含用于分别检测沙林气体、维埃克斯气体、芥子气、硫化氢和氨气的SAW传感器。
优选的，经过所述声表面波气体传感器阵列模块检测后的气体通过斜通气的“L”型的管道传输到所述气泵中。
优选的，还包括显示屏，所述显示屏与所述主板模块电气连接，所述显示屏用于显示所述声表面波气体传感器阵列模块检测到的所述待检测气体所属的气体的类型和浓度。
优选的，所述进气口和所述出气口位于气体检测系统的同一端。
优选的，还包括：蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述主板电气连接，用于在接收到所述主板的预定信号后进行报警提示。
本说明书一个实施例能够达到以下有益效果：
本发明提供的气体采集过滤系统，简易、操作难度小且具备灵敏度高、功耗低、体积小、响应时间短等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书实施例提供的气体检测系统的系统结构示意图；
图2为本说明书实施例提供的气体检测系统中利用气敏材料对待检测气体进行分析的原理示意图。
其中，1表示进气口，2表示进气管道，3表示第一SAW传感器，4表示第二SAW传感器，5表示第三SAW传感器，6表示第四SAW传感器，7表示第五SAW传感器，8表示L形管道，9表示气泵，10表示出气管道，11 表示出气口，12表示主体结构，13表示箱体。
具体实施方式
为使本说明书一个或多个实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书一个或多个实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明中的实施例，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，都属于本说明书一个或多个实施例保护的范围。
如前文陈述，目前的气体采集过滤系统，多是对大气污染物进行过滤的装置，而常规大气采集装置设备体积较为庞大，需人工搬动转移采样点，在灵敏度、响应速度、使用寿命、功耗及抗干扰能力等方面均存在较大问题，难以满足在复杂环境下的应用要求，有必要提供一种灵活性强的专用于有毒气体检测的气体检测系统。
如图1所示，本发明提供一种气体检测系统，以满足上述要求，此气体检测系统包括：
气体采集模块，用于通过进气口采集待检测气体，在本气体检测系统中，气体采集模块包括设置在主体结构12一端的用于将待检测气体吸附进本检测系统的进气口1。待检测气体通过进气口1被吸附进本检测系统后，通过与进气口1连通的进气管道2进入设置有声表面波气体传感器阵列模块的箱体13 中，即进气管道2与箱体13的进气端连通。其中，声表面波气体传感器阵列模块包括并排设置的若干SAW传感器，即第一SAW传感器3，第二SAW传感器4，第三SAW传感器5，第四SAW传感器6和第五SAW传感器7。这些若干并列排布的SAW传感器，用于检测待检测气体中可能包含的不同种类的有毒气体，在可选的实施例技术方案中，需至少包含用于分别检测沙林气体、维埃克斯气体、芥子气、硫化氢和氨气的SAW传感器。
在箱体13的另一端连接有“L”形管道8，“L”形管道8继而与气泵9 连接，其中，气泵9用于为待检测气体在本气体检测系统中流动提供动力。在设计本发明的气路时，发明人基于减少气体的流通管道弯折，降低气体吸入阻力的气路设计构思，采用顶部进气方式，气体可直接被吸入气室(气室可以理解为主体结构12)，同时气室内部的管道8采用上下斜通气的L形式，避免气路中出现U型弯道。最终，经过声表面波气体传感器阵列模块检测后的气体可通过斜通气的“L”型的管道传输到气泵9的进气口中。
如图1所示，气泵9的出气口和进气口设计在同一端，气泵9的出气口与出气管道10连接，最终经过检测的待检测气体通过出气口11排放到外部环境中。
需要说明的是，本发明提供的气体检测系统还包括振荡器、主板模块和供电模块。其中，振荡器用于产生声表面波气体传感器阵列模块工作所需的信号。主板模块用于通过引脚分别与各功能单元电气连接，控制所述各功能单元协同工作，供电模块，用于提供所述各功能单元工作所需的电能。
进一步优化方案，还包括显示屏，此显示屏与主板模块电气连接，显示屏用于显示声表面波气体传感器阵列模块检测到的待检测气体所属的气体的类型和浓度。
如图2所示，图2为本说明书实施例提供的气体检测系统中利用气敏材料(图2中，F1至F3表示三种不同的气敏材料)对待检测气体进行分析的原理示意图。由于振荡器会提供一个200MHz标准信号(正弦波)，经过SAW 传感器阵列，如果没有特定类型的气体被吸附，则原则上输出的还是200MHz 信号，如果有特定类型的气体被吸附，则会改变信号的频率或相位，进而改变输出信号，输出信号与参考信号经过鉴相器进行对比，经由ADC模数转换为电信号，输出显示在显示屏上，则用户可以知悉检测到的气体的类型和浓度。其中，SAW气体传感器基本原理是以延迟线/谐振器型振荡器为传感元，利用覆盖于SAW器件表面的敏感膜对待检测气体的吸附或吸收，基于各种传感机理引起声波传播特性发生改变，从而导致振荡器振荡频率发生变化，从而完成对待检测气体的测量。
进一步优化方案，气体检测系统的进气口1和所述出气口11位于气体检测系统的同一端。
进一步优化方案，还包括：蜂鸣器，所述蜂鸣器与主板模块电气连接，用于在接收到主板模块的预定信号后进行报警提示。
本发明提供的气体采集过滤系统，简易、操作难度小且具备灵敏度高、功耗低、体积小、响应时间短等优点。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种气体检测系统，其特征在于，包括：
气体采集模块，用于通过进气口采集待检测气体；
声表面波气体传感器阵列模块，包括若干并列排布的SAW传感器，用于检测所述待检测气体；
气泵，用于为待检测气体在所述气体检测系统中流动提供动力；
振荡器，用于产生所述声表面波气体传感器阵列模块工作所需的信号；
主板模块，用于通过引脚分别与各功能单元电气连接，控制所述各功能单元协同工作；
供电模块，用于提供所述各功能单元工作所需的电能。
2.根据权利要求1所述的气体样本采集过滤系统，其特征在于，所述声表面波气体传感器阵列模块包括的SAW传感器的数量为4-7个，所述声表面波气体传感器阵列至少包含用于分别检测沙林气体、维埃克斯气体、芥子气、硫化氢和氨气的SAW传感器。
3.根据权利要求1所述的气体样本采集过滤系统，其特征在于，经过所述声表面波气体传感器阵列模块检测后的气体通过斜通气的“L”型的管道传输到所述气泵中。
4.根据权利要求1所述的气体样本采集过滤系统，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏与所述主板模块电气连接，所述显示屏用于显示所述声表面波气体传感器阵列模块检测到的所述待检测气体所属的气体的类型和浓度。
5.根据权利要求1所述的气体样本采集过滤系统，其特征在于，所述进气口和所述出气口位于气体检测系统的同一端。
6.根据权利要求1所述的气体样本采集过滤系统，其特征在于，还包括：蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述主板电气连接，用于在接收到所述主板的预定信号后进行报警提示。
CN202111296558.5A 2021-11-03 2021-11-03 一种气体检测系统 Pending CN114047252A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111296558.5A CN114047252A (zh) 2021-11-03 2021-11-03 一种气体检测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111296558.5A CN114047252A (zh) 2021-11-03 2021-11-03 一种气体检测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114047252A true CN114047252A (zh) 2022-02-15

Family

ID=80207203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111296558.5A Pending CN114047252A (zh) 2021-11-03 2021-11-03 一种气体检测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114047252A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114720523A (zh) * 2022-04-15 2022-07-08 长虹美菱股份有限公司 一种食品新鲜度检测装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050155410A1 (en) * 2004-01-21 2005-07-21 Constellation Technology Corporation Chemical agent detector
CN203981633U (zh) * 2014-04-02 2014-12-03 淮南联合大学 一种基于声表面波技术的室内污染气体实时监测装置
CN105874333A (zh) * 2014-01-11 2016-08-17 德尔格安全股份两合公司 气体测量设备
CN111122698A (zh) * 2020-01-09 2020-05-08 西南交通大学 一种甲醛检测试验装置及其检测试验方法
CN112504923A (zh) * 2020-11-20 2021-03-16 扬州大学 基于多频率saw阵列的大气颗粒物浓度与粒径分布测量方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050155410A1 (en) * 2004-01-21 2005-07-21 Constellation Technology Corporation Chemical agent detector
CN105874333A (zh) * 2014-01-11 2016-08-17 德尔格安全股份两合公司 气体测量设备
CN203981633U (zh) * 2014-04-02 2014-12-03 淮南联合大学 一种基于声表面波技术的室内污染气体实时监测装置
CN111122698A (zh) * 2020-01-09 2020-05-08 西南交通大学 一种甲醛检测试验装置及其检测试验方法
CN112504923A (zh) * 2020-11-20 2021-03-16 扬州大学 基于多频率saw阵列的大气颗粒物浓度与粒径分布测量方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114720523A (zh) * 2022-04-15 2022-07-08 长虹美菱股份有限公司 一种食品新鲜度检测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108303356A (zh) 一种大气颗粒物监测仪
CN107389387A (zh) 便携式痕量汞分析仪
CN107121463A (zh) 一种多通道电子鼻检测系统及其测量方法
CN114047252A (zh) 一种气体检测系统
CN103542889A (zh) 一种瓦斯抽放多参数测定装置
CN108776052A (zh) 一种环境空气综合采样器
CN211718225U (zh) 一种泵吸式多参数多模块可更换型空气质量检测仪
CN210513842U (zh) 一种大气综合采样器
CN215004970U (zh) 烟尘烟气检测仪
CN208254893U (zh) 一种环境空气综合采样器
CN206410975U (zh) 一种颗粒物检测装置及其系统
CN203349876U (zh) 一种便携式瓦斯管道综合参数测定仪
CN211825811U (zh) 一种高精度总线气体探测模组
CN206627495U (zh) 按照预定顺序测量四种不同气体的便携式气体探测设备
CN206920380U (zh) 便携式痕量汞分析仪
CN211235116U (zh) 一体式烟尘烟气多功能采样管
CN210893838U (zh) 一种精确的粉尘采样仪
CN207992147U (zh) 一种环保空气质量检测设备
CN218646696U (zh) 一种空气取样设备
CN206348321U (zh) 一种便携式烟气分析仪
CN221326469U (zh) 一种便携式气体巡检仪
CN216926245U (zh) 基于气体置换与icp-ms联用的大气监测分析装置
CN214845129U (zh) 一种氨气在线分析装置
CN212845008U (zh) 溴甲烷浓度检测装置
CN218938232U (zh) 一种气体检测仪器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination