CN114113270A - 一种微量氧检测仪及其检测方法 - Google Patents

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杨阳
史振志
陈楚榆
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Abstract

本发明涉及测量装置技术领域，公开了一种微量氧检测仪及其检测方法，该检测仪包括壳体、控制模块、常量氧传感器和微量氧传感器，所述壳体开设有供气体流通的扩散口；所述常量氧传感器设置于所述壳体内，且其与所述控制模块电连接；所述微量氧传感器设置于所述壳体内，且其与所述控制模块电连接。本发明的微量氧检测仪结构简单和无气路检测，可保护传感器，解决器件繁多、有漏气风险、传感器易损的问题。

Description

一种微量氧检测仪及其检测方法
技术领域
本发明涉及测量装置技术领域，特别是涉及一种微量氧检测仪及其检测方法。
背景技术
现有技术采用燃料电池型微量氧传感器，通过管道式抽吸采样检测。这种传感器只可在量程范围内使用，置于超出量程范围的环境中时，会导致器件发生不可逆损坏。传感器完全密封在封装内，通过两端电磁阀实现传感器与环境的通/断，实现这种形式需要隔膜泵、电磁阀、四通切换阀等器件，结构复杂，组装或者后续维护困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种微量氧检测仪及其检测方法，其结构简单、无气路检测，可保护传感器，解决器件繁多、传感器易损的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种微量氧检测仪，包括壳体、控制模块、常量氧传感器和微量氧传感器，所述壳体开设有供气体流通的扩散口；所述常量氧传感器设置于所述壳体内，且其与所述控制模块电连接；所述微量氧传感器设置于所述壳体内，且其与所述控制模块电连接。
优选地，所述扩散口设置有多个，且多个所述扩散口分布于所述壳体。
优选地，所述微量氧传感器是极限电流型微量氧传感器或燃料电流型。
优选地，还包括触摸屏，所述触摸屏设置于所述壳体，其与所述控制模块电连接。
优选地，还包括保护装置，其设置于所述壳体内，所述保护装置包括封装体、盖体和驱动机构，所述封装体为无盖结构，其用于容纳所述微量氧传感器；所述盖体设置于所述封装体，其用于封闭所述封装体；所述驱动机构与所述盖体连接，其用于驱动所述盖体升降，所述驱动机构与所述控制模块电连接。
优选地，还包括架体，所述封装体和驱动机构分别设置于所述架体。
优选地，所述封装体的顶面边缘处设置有密封圈。
优选地，还包括弹性件，所述弹性件的一端连接所述盖体，其另一端连接所述封装体。
优选地，所述弹性件为弹簧。
优选地，所述驱动机构为气缸或电缸。
优选地，所述驱动机构的伸缩杆通过连接件与所述盖体连接。
优选地，所述盖体为形状记忆合金制成的盖体，所述驱动机构为热源体；所述盖体的一侧与所述封装体顶端边缘连接；所述热源体设置于所述封装体的顶部，所述热源体用于对所述形状记忆合金进行加热，使其形变并升起，实现所述微量氧传感器密封与外界环境接触，当所述热源体停止加热，所述形状记忆合金恢复原状，实现其重新盖设于所述封装体，使得微量氧传感器与外界环境隔离。
本发明还提供了一种微量氧检测方法，其包括步骤：
S1、分别设置微量氧传感器和常量氧传感器的检测范围；
常量氧传感器预设的检测最小值小于等于微量氧传感器预设的检测最大值；
S2、常量氧传感器保持开启状态，实时监控环境中气体的含氧量；
S3、当常量氧传感器检测到的氧气范围达到其预设检测范围的最低浓度后，控制模块将微量氧传感器开启，并将常量氧传感器关闭，微量氧传感器检测环境中气体含氧量；
S4、当微量氧传感器检测到的含氧量超过其预设检测范围的最高浓度后，控制模块控制微量氧传感器关闭，并将常量氧传感器开启。
优选地，还包括保护装置，其设置于所述壳体内，所述保护装置包括封装体、盖体和驱动机构，所述封装体为无盖结构，其用于容纳所述微量氧传感器；所述盖体设置于所述封装体，其用于封闭所述封装体；所述驱动机构与所述盖体连接，其用于驱动所述盖体升降，所述驱动机构与所述控制模块电连接；当控制模块控制微量氧传感器开启时，控制模块控制驱动机构将盖体提升，实现微量氧传感器接触外部气体；当控制模块控制微量传感器关闭时，控制模块控制驱动机构将盖体降下，实现微量氧传感器与外部环境隔离。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过常量氧传感器监控环境的含氧量，当含氧量到达预设检测范围的最低浓度后，控制模块才为微量氧传感器供电，当微量氧传感器检测到氧气浓度超预设检测范围的最高浓度时，系统控制将微量氧传感器断电，从而保护传感器。本发明省去了复杂的气路和电磁阀等结构，同时整体结构简单紧凑，在对传感器进行保护的前提下，大大提高了检测的效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的微量氧检测仪的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的保护装置结构示意图；
图3是本发明实施例提供的保护装置另一种结构示意图。
附图标记：
1、壳体；1a、扩散口；2、控制模块；3、常量氧传感器；4、微量氧传感器；5、热源体；6、触摸屏；7、封装体；8、盖体；9、驱动机构；10、架体；11、密封圈；12、弹性件；13、连接件。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例1：
参见图1，本发明优选实施例提供一种微量氧检测仪，包括壳体1、控制模块2、常量氧传感器3和微量氧传感器4，所述壳体1开设有供气体流通的扩散口1a；所述常量氧传感器3设置于所述壳体1内，且其与所述控制模块2电连接；所述微量氧传感器4设置于所述壳体1内，且其与所述控制模块2电连接。
本发明优选实施例中，所述扩散口1a设置有多个，且多个所述扩散口1a分布于所述壳体1。
具体的，设置多个扩散口1a，可以使得壳体1内的气体可以充分流通，保证检测的准确性。
本发明优选实施例中，所述扩散口1a设置在壳体外部背面和底面，形成对流，使得气体流动更充分。壳体底部有支撑底脚，使得壳体底面与桌面保持一定距离。
本发明优选实施例中，所述微量氧传感器4是极限电流型微量氧传感器或燃料电流型。具体的，采用极限离子流型氧气传感器，避免了燃料电池型氧气传感器在超量程范围时，无论是否上电均会损坏的致命缺陷。
本发明优选实施例中，还包括触摸屏6，所述触摸屏6设置于所述壳体1，其与所述控制模块2电连接。
具体的，在壳体1上设置触摸屏6，可以通过触摸屏6对控制模块2进行控制，从而控制微量氧传感器4和常量氧传感器3。
实施例2：
参见图2，实施例2在实施例1的基础上，还包括保护装置，所述保护装置，其设置于所述壳体1内，所述保护装置包括封装体7、盖体8和驱动机构9，所述封装体7为无盖结构，其用于容纳所述微量氧传感器4；所述盖体8设置于所述封装体7，其用于封闭所述封装体7；所述驱动机构9与所述盖体8连接，其用于驱动所述盖体8升降，所述驱动机构9与所述控制模块2电连接；当控制模块2控制微量氧传感器4开启时，控制模块2控制驱动机构9将盖体8提升，实现微量氧传感器4接触外部气体；当控制模块2控制微量传感器关闭时，控制模块2控制驱动机构9将盖体8降下，实现微量氧传感器4与外部环境隔离。
本发明优选实施例通过将微量氧传感器4设置于封装体7内，用盖体8进行封装体7的封闭，避免微量氧传感器4暴露在外界环境中，保护微量氧传感器4，同时设置驱动机构9，通过控制驱动机构9驱动盖体8的升降，使得微量氧传感器4可以与外部的气体接触，实现对气体的检测，当不需要检测时，驱动机构9控制盖体8下降即可将微量氧传感器4与外部隔离，保证了检测的效率和针对性，也避免微量氧传感器4的长期暴露，增长其使用寿命。此外，整体结构简单紧凑，与现有技术相比，检测效率高，且组装维护简单。
本发明优选实施例中，还包括架体10，所述封装体7和驱动机构9分别设置于所述架体10。
本发明优选实施例中，所述封装体7的顶面边缘处设置有密封圈11。
具体的，封装体7的顶面开口处采用密封圈11，可以使得盖体8和封装体7接触时，封闭体内的密封效果更加，进一步对微量氧传感器4进行保护。
本发明优选实施例中，还包括弹性件12，所述弹性件12的一端连接所述盖体8，其另一端连接所述封装体7。所述弹性件12为弹簧。
具体的，所述弹性件12始终给予盖体8一个向封装体7靠近的拉力，当驱动机构9驱动盖体8向上升时，在驱动机构9的作用下，盖体8克服弹性件12的拉力向上，当需要盖体8复位时，只需要将驱动机构9断电即可，这样盖体8即可以在弹性件12的拉力下，重新盖设在封装体7上，减少了驱动机构9的负担和控制步骤，且可在驱动机构9故障时，保证微量氧传感器4始终与外部隔离，进一步保护微量氧传感器4。
本发明优选实施例中，所述驱动机构9为气缸或电缸。所述驱动机构9的伸缩杆通过连接件13与所述盖体8连接。具体的，气缸和电缸的伸缩杆通过连接件13和盖体8连接，当气缸或者电缸得电时，其伸缩杆会伸出，带动盖体8上升，而当气缸或者电缸失电时，在弹性件12的拉力影响下，伸缩杆会被压缩回缸体，实现盖体8的下降。
参见图3，本发明另一优选实施例中，所述盖体8为形状记忆合金制成，所述驱动机构9为热源体5；所述盖体8的一侧与所述封装体7顶端边缘连接；所述热源体5设置于所述封装体7的顶部，所述热源体5用于对所述形状记忆合金进行加热，使其形变并升起，实现所述微量氧传感器4密封与外界环境接触，当所述热源体5停止加热，所述形状记忆合金恢复原状，实现其重新盖设于所述封装体7，使得微量氧传感器4与外界环境隔离。具体的，热源体5加热，形状记忆合金形变，传感器接触到外界环境检测环境中氧气浓度，热源体5停止加热，形状记忆合金恢复形状，形状记忆合金覆盖在带有密封圈11的封装体7顶部，将传感器与外界环境隔离，从而保护传感器。
实施例3：
一种微量氧检测方法，其包括步骤：
S1、分别设置微量氧传感器4和常量氧传感器3的预设检测范围；
常量氧传感器3预设的检测最小值小于等于微量氧传感器4预设的检测最大值；
S2、常量氧传感器3保持开启状态，实时监控壳体内气体的含氧量；
S3、当常量氧传感器3检测到的氧气范围达到其预设检测范围的最低浓度后，控制模块2将微量氧传感器4开启，并将常量氧传感器3关闭，微量氧传感器4检测环境中气体含氧量；
S4、当微量氧传感器4检测到的含氧量超过其预设检测范围的最高浓度后，控制模块2控制微量氧传感器4关闭，并将常量氧传感器3开启。
本发明优选实施例中，还包括保护装置，其设置于所述壳体内，所述保护装置包括封装体7、盖体8和驱动机构9，所述封装体7为无盖结构，其用于容纳所述微量氧传感器4；所述盖体8设置于所述封装体7，其用于封闭所述封装体7；所述驱动机构9与所述盖体8连接，其用于驱动所述盖体8升降，所述驱动机构9与所述控制模块2电连接；当控制模块2控制微量氧传感器4开启时，控制模块2控制驱动机构9将盖体8提升，实现微量氧传感器4接触外部气体；当控制模块2控制微量传感器关闭时，控制模块2控制驱动机构9将盖体8降下，实现微量氧传感器4与外部气体隔离。
综上，本发明优选实施例提供一种微量氧检测仪，其与现有技术相比：
本发明通过常量氧传感器3监控环境的含氧量，若选用微量氧传感器4为极限电流型时，当含氧量在常量氧传感器3检测范围的最低浓度时，控制模块2才为微量氧传感器4供电，当微量氧传感器4检测到氧气浓度超检测范围的最高浓度时，系统控制将微量氧传感器4断电，从而保护传感器。本发明省去了复杂的气路和电磁阀等结构，同时整体结构简单紧凑，在对传感器进行保护的前提下，大大提高了检测的效率。
本发明选用燃料电池型作为微量氧传感器4时，当常量氧传感器3检测到环境中氧气含量在常量氧传感器3检测范围内最低浓度后，或含氧量低于一定值且符合微量氧传感器4的量程范围内时，所述控制模块2控制微量氧传感器4开启，控制模块2控制驱动机构9将盖体8提升，实现微量氧传感器4接触外部气体；当控制模块2控制微量传感器关闭时，控制模块2控制驱动机构9将盖体8降下，实现微量氧传感器4与外部气体隔离。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种微量氧检测仪，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体开设有供气体流通的扩散口；
控制模块；
常量氧传感器，所述常量氧传感器设置于所述壳体内，且其与所述控制模块电连接；
微量氧传感器，所述微量氧传感器设置于所述壳体内，且其与所述控制模块电连接。
2.如权利要求1所述的微量氧检测仪，其特征在于：所述扩散口设置有多个，且多个所述扩散口分布于所述壳体。
3.如权利要求1所述的微量氧检测仪，其特征在于：所述微量氧传感器是极限电流型微量氧传感器或燃料电流型。
4.如权利要求1所述的微量氧检测仪，其特征在于：还包括触摸屏，所述触摸屏设置于所述壳体，其与所述控制模块电连接。
5.如权利要求1所述的微量氧检测仪，其特征在于：还包括保护装置，其设置于所述壳体内。
6.如权利要求5所述的微量氧检测仪，其特征在于：所述保护装置包括封装体、盖体和驱动机构，所述封装体为无盖结构，其用于容纳所述微量氧传感器；所述盖体设置于所述封装体，其用于封闭所述封装体；所述驱动机构与所述盖体连接，其用于驱动所述盖体升降，所述驱动机构与所述控制模块电连接。
7.如权利要求6所述的微量氧检测仪，其特征在于：所述封装体的顶面边缘处设置有密封圈。
8.如权利要求6所述的微量氧检测仪，其特征在于：所述保护装置还包括弹性件，所述弹性件的一端连接所述盖体，其另一端连接所述封装体。
9.如权利要求6所述的微量氧检测仪，其特征在于：所述驱动机构为气缸或电缸。
10.如权利要求7所述的微量氧检测仪，其特征在于：所述盖体为形状记忆合金制成，所述驱动机构为热源体；所述盖体的一侧与所述封装体顶端边缘连接；所述热源体设置于所述封装体的顶部，所述热源体用于对形状记忆合金制成的盖体进行加热，使其形变并升起，实现所述微量氧传感器密封与外界环境接触，当所述热源体停止加热，所述盖体恢复原状，实现其重新盖设于所述封装体，使得微量氧传感器与外界环境隔离。
11.一种如权利要求1－10任一项所述的微量氧检测仪的检测方法，其特征在于：包括步骤：
S1、分别设置微量氧传感器和常量氧传感器的预设检测范围；
常量氧传感器预设的检测最小值小于等于微量氧传感器预设的检测最大值；
S2、常量氧传感器保持开启状态，实时监控环境中气体的含氧量；
S3、当常量氧传感器检测到的氧气范围达到其预设检测范围的最低浓度后，控制模块将微量氧传感器开启，并将常量氧传感器关闭，微量氧传感器检测环境中气体含氧量；
S4、当微量氧传感器检测到的含氧量超过其预设检测范围的最高浓度后，控制模块控制微量氧传感器关闭，并将常量氧传感器开启。
12.如权利要求11所述的微量氧检测方法，其特征在于：还包括保护装置，其设置于所述壳体内，所述保护装置包括封装体、盖体和驱动机构，所述封装体为无盖结构，其用于容纳所述微量氧传感器；所述盖体设置于所述封装体，其用于封闭所述封装体；所述驱动机构与所述盖体连接，其用于驱动所述盖体升降，所述驱动机构与所述控制模块电连接；当控制模块控制微量氧传感器开启时，控制模块控制驱动机构将盖体提升，实现微量氧传感器接触外部气体；当控制模块控制微量传感器关闭时，控制模块控制驱动机构将盖体降下，实现微量氧传感器与外部环境隔离。
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