CN114324500A - 总烃检测装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了总烃检测装置和方法，所述总烃检测装置包括：检测单元包括第一流量分配模块、多个检测模块，所述检测模块包括第一金属线圈和裹在所述第一金属线圈上带有催化剂的陶瓷膜，在所述催化剂作用下，待测气体中总烃在所述第一金属线圈表面发生燃烧反应；多个检测模块内的第一金属线圈串联；参考单元包括第二流量分配模块、多个参考模块，所述参考模块包括第二金属线圈；多个参考模块内的第二金属线圈串联；加热单元用于加热所述多个检测模块和所述多个参考模块；电源为所述检测单元和参考单元供电；分析模块用于获得所述检测单元和参考单元输出信号的差异，并根据所述差异得到总烃含量。本发明具有检测灵敏度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及气体检测，特别涉及总烃检测装置和方法。
背景技术
目前，针对可燃气体检测，采用催化燃烧传感器，存在一些不足，如：
1.灵敏度低，一般在500ppm以上；
2.应用受限，主要用于空气中的气体报警，无法应用于高湿高温，气体组分较为复杂的管道气体检测。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种总烃检测装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
总烃检测装置，所述总烃检测装置包括：
检测单元，所述检测单元包括第一流量分配模块、多个检测模块，所述检测模块包括第一金属线圈和裹在所述第一金属线圈上的催化剂，在所述催化剂作用下，待测气体中总烃在所述第一金属线圈表面发生燃烧反应；多个检测模块内的第一金属线圈串联；
参考单元，所述参考单元包括第二流量分配模块、多个参考模块，所述参考模块包括第二金属线圈；多个参考模块内的第二金属线圈串联；
加热单元，所述加热单元用于加热所述多个检测模块和所述多个参考模块；
电源，所述电源为所述检测单元和参考单元供电；
分析模块，所述分析模块用于获得所述检测单元和参考单元输出信号的差异，并根据所述差异得到总烃含量。
本发明的目的还在于提供了总烃检测方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
总烃检测方法，所述总烃检测方法为：
待测气体分别进入检测单元和参考单元；
在检测单元，待测气体等流量S地吹扫多个检测模块，检测模块包括第一金属线圈和裹在第一金属线圈上的催化剂；所述检测模块被加热到T度，并在所述催化剂作用下，检测气体中的总烃在检测模块表面发生燃烧反应，改变所述第一金属线圈的电阻；多个检测模块中的第一金属线圈串联；
在参考单元，待测气体等流量S地吹扫多个参考模块，检测模块包括第二金属线圈，所述检测模块被加热到T度，多个参考模块中的第二金属线圈串联；
电源为所述检测单元和参考单元供电，分析单元获得所述检测单元和参考单元输出信号的差异，并根据所述差异得到总烃含量。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.灵敏度高；
增大检测模块和参考模块的数量，且串联设置，提高检测单元总烃的响应，从而降低检出限，提高灵敏度；
2.一致性好；
各个检测模块和参考模块的初始温度相同，且待测气体以相同流量通过，第一金属线圈和第二金属线圈相同，使每个检测模块燃烧总烃受热相同，阻值变化一致；
3.使用性能好；
检测模块和参考模块的初始温度相同，预热管路中通入样气，确保无湿度凝结，适应高温高湿现场，减弱热波动影响，提升检出限。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例总烃检测方法的流程示意图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了解释本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
本发明实施例的总烃检测装置，所述总烃检测装置包括：
检测单元，所述检测单元包括第一流量分配模块、多个检测模块，所述检测模块包括第一金属线圈和裹在所述第一金属线圈上的催化剂，在所述催化剂作用下，待测气体中总烃在所述第一金属线圈表面发生燃烧反应；多个检测模块内的第一金属线圈串联；
参考单元，所述参考单元包括第二流量分配模块、多个参考模块，所述参考模块包括第二金属线圈；多个参考模块内的第二金属线圈串联；
加热单元，所述加热单元用于加热所述多个检测模块和所述多个参考模块；
电源，所述电源为所述检测单元和参考单元供电；
分析模块，所述分析模块用于获得所述检测单元和参考单元输出信号的差异，并根据所述差异得到总烃含量。
为了使检测模块和参考模块的初始温度相同，进一步地，所述加热单元包括第一加热体和第二加热体，所述第一加热体具有多个检测位，所述检测模块设置在所述检测位；所述第二加热体具有多个参考位，所述参考模块设置在所述检测位。
为了实现流量均匀分配，进一步地，所述第一流量分配模块包括设置在所述第一加热体上的第一气体进口和第一组气体通道，所述第一组气体通道连通所述第一气体进口和各个检测位；
所述第二流量分配模块包括设置在所述第二加热体上的第二气体进口和第二组气体通道，所述第二组气体通道连通所述第二气体进口和各个参考位。
为了使流过检测模块和参考模块的待测气体的流量相同，进一步地，所述第一组气体通道和第二组气体通道中，任一气体通道的长度和内径均相同，多个检测位均匀分布在同一个圆周上，多个参考为均匀地分布在同一个圆周上。
为了使总烃发生燃烧反应，进一步地，所述第一金属线圈外具有混有所述催化剂的陶瓷膜，所述第二金属线圈外具有所述陶瓷膜。
本发明实施例的总烃检测方法，如图1所示，所述总烃检测方法为：
待测气体分别进入检测单元和参考单元；
在检测单元，待测气体等流量S地吹扫多个检测模块，检测模块包括第一金属线圈和裹在第一金属线圈上的催化剂；所述检测模块被加热到T度，并在所述催化剂作用下，检测气体中的总烃在检测模块表面发生燃烧反应，改变所述第一金属线圈的电阻；多个检测模块中的第一金属线圈串联；
在参考单元，待测气体等流量S地吹扫多个参考模块，检测模块包括第二金属线圈，所述检测模块被加热到T度，多个参考模块中的第二金属线圈串联；
电源为所述检测单元和参考单元供电，分析单元获得所述检测单元和参考单元输出信号的差异，并根据所述差异得到总烃含量。
为了使流过任一检测模块和参考模块的待测气体的流量相同，进一步地，所述检测模块和参考模块设置在加热单元上，所述加热单元上具有气体进口和气体通道，所述气体通道的长度和内径相同，所述检测模块和参考模块连通所述气体通道，并均匀环绕所述气体进口。
为了在检测模块表面发生燃烧反应，进一步地，所述第一金属线圈外具有混有所述催化剂的陶瓷膜，所述第二金属线圈外具有所述陶瓷膜。
实施例2：
根据本发明实施例1的总烃检测装置和方法在管道中总烃检测中的应用例，管道内是高温高湿环境。
在本应用例中，加热单元包括第一金属加热块和第二金属加热块，第一金属加热块上设置第一流量分配模块，具体包括第一气体进口、第一组气体通道和十个检测腔，第一组气体通道长度和内径相同；第二金属加热块上设置第二流量分配模块，具体包括第二气体进口、第二组气体通道和十个参考腔，第二组气体通道的长度和内径相同；各个检测腔均匀地分布在(以第一气体进口为圆心的)圆周上，各个参考腔均匀地分布在(以第二气体进口为圆心)的圆周上；
每个检测腔内设置检测模块，所述检测模块包括铂线圈和包裹在铂线圈外的混有催化剂的高温陶瓷膜，十个检测模块的铂线圈相同，且串联设置；每个参考腔内设置参考模块，所述参考模块包括铂线圈，该线圈包裹高温陶瓷膜，但无催化剂，十个参考模块的铂线圈相同，且串联设置；检测模块内的铂线圈与参考模块内的铂线圈相同；
电源为串联检测模块和参考模块供电，检测模块和参考模块处于惠斯通电桥中；分析模块获得检测模块和参考模块的电阻差，根据电阻差得到待测气体中总烃的含量。
本发明实施例的总烃检测方法，也即根据本实施例的总烃检测装置的工作方法，如图1所示，所述总烃检测方法为：
待测气体分别进入检测单元和参考单元；
在检测单元，待测气体等流量S地吹扫十个检测模块；所述检测模块被加热单元加热到T度，并在所述催化剂作用下，检测气体中的总烃在检测模块表面发生燃烧反应，改变所述第一金属线圈的电阻；
在参考单元，待测气体等流量S地吹扫多个参考模块，所述检测模块被加热到T度，多个参考模块中的第二金属线圈串联；
电源为所述检测单元和参考单元供电，分析单元获得所述检测单元和参考单元输出信号的差异，得到检测单元内十个铂线圈的电阻变化量，再利用电阻变化量与总烃间的映射关系，得出管道气体中的总烃含量。
Claims (10)
1.总烃检测装置，其特征在于，所述总烃检测装置包括：
检测单元，所述检测单元包括第一流量分配模块、多个检测模块，所述检测模块包括第一金属线圈和裹在所述第一金属线圈上带有催化剂的陶瓷膜，在所述催化剂作用下，待测气体中总烃在所述第一金属线圈表面发生燃烧反应；多个检测模块内的第一金属线圈串联；
参考单元，所述参考单元包括第二流量分配模块、多个参考模块，所述参考模块包括第二金属线圈；多个参考模块内的第二金属线圈串联；
加热单元，所述加热单元用于加热所述多个检测模块和所述多个参考模块；
电源，所述电源为所述检测单元和参考单元供电；
分析模块，所述分析模块用于获得所述检测单元和参考单元输出信号的差异，并根据所述差异得到总烃含量。
2.根据权利要求1所述的总烃检测装置，其特征在于，所述加热单元包括第一加热体和第二加热体，所述第一加热体具有多个检测位，所述检测模块设置在所述检测位；所述第二加热体具有多个参考位，所述参考模块设置在所述检测位。
3.根据权利要求2所述的总烃检测装置，其特征在于，所述第一流量分配模块包括设置在所述第一加热体上的第一气体进口和第一组气体通道，所述第一组气体通道连通所述第一气体进口和各个检测位；
所述第二流量分配模块包括设置在所述第二加热体上的第二气体进口和第二组气体通道，所述第二组气体通道连通所述第二气体进口和各个参考位。
4.根据权利要求3所述的总烃检测装置，其特征在于，所述第一组气体通道和第二组气体通道中，任一气体通道的长度和内径均相同，多个检测位均匀分布在同一个圆周上，多个参考为均匀地分布在同一个圆周上。
5.根据权利要求1所述的总烃检测装置，其特征在于，所述第一金属线圈外具有混有所述催化剂的陶瓷膜，所述第二金属线圈外具有所述陶瓷膜。
6.根据权利要求1所述的总烃检测装置，其特征在于，所述第一金属线圈和第二金属线圈相同。
7.总烃检测方法，所述总烃检测方法为：
待测气体分别进入检测单元和参考单元；
在检测单元，待测气体等流量S地吹扫多个检测模块，检测模块包括第一金属线圈和裹在第一金属线圈上的催化剂；所述检测模块被加热到T度，并在所述催化剂作用下，检测气体中的总烃在检测模块表面发生燃烧反应，改变所述第一金属线圈的电阻；多个检测模块中的第一金属线圈串联；
在参考单元，待测气体等流量S地吹扫多个参考模块，检测模块包括第二金属线圈，所述检测模块被加热到T度，多个参考模块中的第二金属线圈串联；
电源为所述检测单元和参考单元供电，分析单元获得所述检测单元和参考单元输出信号的差异，并根据所述差异得到总烃含量。
8.根据权利要求7所述的总烃检测方法，其特征在于，所述检测模块和参考模块设置在加热单元上，所述加热单元上具有气体进口和气体通道，所述气体通道的长度和内径相同，所述检测模块和参考模块连通所述气体通道，并均匀环绕所述气体进口。
9.根据权利要求7所述的总烃检测方法，其特征在于，所述第一金属线圈和第二金属线圈相同。
10.根据权利要求7所述的总烃检测方法，其特征在于，所述第一金属线圈外具有混有所述催化剂的陶瓷膜，所述第二金属线圈外具有所述陶瓷膜。
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- 2021-12-29 CN CN202111628163.0A patent/CN114324500A/zh active Pending
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