CN201803947U - 多功能有害气体检测仪 - Google Patents

Abstract

一种多功能有害检测仪，安装板上设有与气体取样探头联通的过滤器和电动泵，电动泵与H₂S检测装置和气室联通，H₂S检测装置与H₂S气体浓度表相连并与排气管联通，排气管与气室后部联通，安装板上设有红外光源、切光片、CO滤光片、CO₂滤光片、HC滤光片和NO滤光片，CO滤光片后设有CO半导体红外检测器、CO₂滤光片后设有CO₂半导体红外检测器、HC滤光片后设有HC半导体红外检测器、NO滤光片后设有NO半导体红外检测器，安装板上设有CO放大器及信号处理元件、CO气体浓度表、CO₂放大器及信号处理元件、CO₂气体浓度表、HC放大器及信号处理元件、HC气体浓度表、NO放大器及信号处理元件、NO气体浓度表。本实用新型可检测多种气体，功能多、用途全、监测数据准确。

Description

多功能有害气体检测仪

技术领域

本实用新型属于有害气体检测设备技术领域，具体涉及一种能够检测汽车尾气和沥青热排放中的有害气体的检测设备。

背景技术

在科技飞速发展的今天，能源的消耗越来越大，与之相关联的就是大量有害气体的排放。一方面，汽车尾气是空气污染的一大源头，汽车排放的尾气中，含有多种有害气体，如CO、HC、CO₂、NOx等，影响人们的生活的环境和自身的健康。汽车发动机所排出的污染物成分和浓度与发动机的技术状况密切相关，所以通过对发动机的排气污染进行检测(检测汽车排出的污染物成分和浓度)，对尾气的净化方法与效果评价和保护人类生存环境都具有重要意义。

目前市场上汽车尾气检测仪品种繁多，但是用途单一。另一方面，在道路施工中，特别是沥青路面施工的沥青混合料拌合阶段，在150～180℃的高温下，沥青释放出多种有害气体，比如HC、H₂S、CO₂、CO等，所以对沥青烟气的检测也是十分必要的。而在现在的沥青路面施工中，还没有一个专门检测有害气体排放的仪器。在路面施工中对温度拌合速度等的选择没有考虑到有害气体排放量这一重要指标，导致有害气体大量排放污染环境，有损施工人员的身体健康。现阶段急需研制一种能够同时检测汽车尾气和沥青加热排放出的有害气体的检测仪器。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述检测有害气体仪器的缺点，提供一种功能多、用途全、监测数据准确的多功能有害气体检测仪。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在安装板上设置有通过导管与气体取样探头相联通的过滤器和通过导管与过滤器相联通的电动泵，电动泵通过气体导管分别与设置在安装板上的H₂S检测装置和气室相联通，H₂S检测装置通过数据线与设置在安装板上的H₂S气体浓度表相连接、并通过导管与排气管相联通，排气管通过导管与气室后部相联通，在安装板上气室左侧设置有红外光源和位于红外光源与气室之间的切光片、气室右侧设置有CO滤光片、CO₂滤光片、HC滤光片和NO滤光片，安装板上CO滤光片后方设置有通过数据线与CO放大器及信号处理元件相连的CO半导体红外检测器、CO₂滤光片后方设置有通过数据线与CO₂放大器及信号处理元件相连的CO₂半导体红外检测器、HC滤光片后方设置有通过数据线与HC放大器及信号处理元件相连的HC半导体红外检测器、NO滤光片后方设置有通过数据线与NO放大器及信号处理元件相连的NO半导体红外检测器，安装板上设置有通过数据线与CO放大器及信号处理元件相连的CO气体浓度表、通过数据线与CO₂放大器及信号处理元件相连的CO₂气体浓度表、通过数据线与HC放大器及信号处理元件相连的HC气体浓度表及通过数据线与NO放大器及信号处理元件相连的NO气体浓度表。

本实用新型的H₂S检测装置为：在基座的外围设置有其上设置有测温电阻的加热环、中心设置有金属氧化膜吸附效应半导体，在金属氧化膜吸附效应半导体两侧设置有电极。

本实用新型的金属氧化膜吸附效应半导体中的金属氧化膜为金属钯薄膜。

本实用新型中与电动泵相联通的气体导管分成两个分支：一个分支检测H₂S气体浓度，利用该分支中H₂S检测装置的半导体吸附开关作用实现对H₂S气体浓度的检测；另一分支根据不同波长范围红外线被吸收的程度与气体浓度之间比例关系检测CO、CO₂、HC、NO的气体浓度，该分支中位于气室前的切光片周期性遮蔽/打开，使红外光源发射的红外线透过气室及滤光片，用半导体红外检测器检测出不同波长长范围红外线的能量变化，最后由红外线被吸收程度与气体浓度之间的关系换算得到气体浓度，并通过放大器及信号处理模块放大信号后导入CO、CO₂、HC、NO四种气体浓度表，在各仪表上显示出四种气体的浓度。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是图1中H₂S检测装置5的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

在图1中，本实施例的多功能有害气体检测仪由气体取样探头1、过滤器2、电动泵3、气体导管4、H₂S检测装置5、排气管6、CO半导体红外检测器7、CO₂半导体红外检测器8、CO放大器及信号处理元件9、CO₂放大器及信号处理元件10、H₂S气体浓度表11、CO气体浓度表12、CO₂气体浓度表13、HC气体浓度表14、NO气体浓度表15、HC放大器及信号处理元件16、NO放大器及信号处理元件17、HC半导体红外检测器18、NO半导体红外检测器19、NO滤光片20、HC滤光片21、CO₂滤光片22、CO滤光片23、气室24、切光片25、红外光源26、安装板27联接构成。

如图1所示，气体取样探头1通过导管与过滤器2相联通，过滤器2通过导管与电动泵3相联通，过滤器2和电动泵3用螺纹紧固联接件固定安装在安装板27上。安装板27中部用螺纹紧固连接件固定安装有H₂S检测装置5和气室24，电动泵3通过气体导管4分别与H₂S检测装置5和气室24相联通，H₂S检测装置5通过数据线与用螺纹紧固连接件固定安装在安装板27上的H₂S气体浓度表11相连接、并通过导管与排气管6相联通，排气管6通过导管与气室24后部相联通，在安装板27上气室24的红外线入射端的前方用螺纹紧固联接件固定安装有红外光源26，安装板27上红外光源26与气室24之间用螺纹紧固联接件固定安装有切光片25，本实施例中的切光片25为绕平行于红外光源26发出的红外线的转轴旋转的叶片，切光片25周期性地遮蔽和打开红外光源26发出的红外线所经过的路径，让红外光源26发射的红外线进入气室24，由于CO、CO₂、HC、NO这4种气体能够吸收一定波长范围的红外线，红外光源26发射的红外线透过气室24后能量会发生变化。安装板27上气室24的红外线出射端后方用螺纹紧固联接件固定安装有布置在垂直于红外线路径的直线上的CO滤光片23、CO₂滤光片22、HC滤光片21、NO滤光片20，经过气室24的红外线通过4种不同的滤光片后，分别过滤得到4种单一波长的红外线。安装板27上CO滤光片23后方用螺纹紧固联接件固定安装有CO半导体红外检测器7，安装板27上CO₂滤光片22后方用螺纹紧固联接件固定安装有CO₂半导体红外检测器8，安装板27上HC滤光片21后方用螺纹紧固联接件固定安装有HC半导体红外检测器18，安装板27上NO滤光片20后方用螺纹紧固联接件固定安装有NO半导体红外检测器19，通过4种不同的半导体红外检测器分别检测4种单一波长范围红外线的能量变化。安装板27上CO半导体红外检测器7后方用螺纹紧固联接件固定安装有通过数据线与CO半导体红外检测器7相连接的CO放大器及信号处理元件9，安装板27上CO₂半导体红外检测器8后方用螺纹紧固联接件固定安装有通过数据线与CO₂半导体红外检测器8相连接的CO₂放大器及信号处理元件10，安装板27上HC半导体红外检测器18后方用螺纹紧固联接件固定安装有通过数据线与HC半导体红外检测器18相连接的HC放大器及信号处理元件16，安装板27上NO半导体红外检测器19后方用螺纹紧固联接件固定安装有通过数据线与NO半导体红外检测器19相连接的NO放大器及信号处理元件17，通过4个半导体红外检测器分别检测出4种单一波长范围红外线的能量变化，即单一红外线范围被吸收的程度，由于不同波长范围的红外线被吸收的程度与吸收该波长范围红外线的气体浓度之间具有相应的比例关系，由红外线被吸收程度与气体浓度之间的比例关系可计算得到气体浓度。安装板27右侧用螺纹紧固联接件固定安装有通过数据线与CO放大器及信号处理元件9相连接的CO气体浓度表12、通过数据线与CO₂放大器及信号处理元件10相连接的CO₂气体浓度表13、通过数据线与HC放大器及信号处理元件16相连接的HC气体浓度表14和通过数据线与NO放大器及信号处理元件17相连接的NO气体浓度表15，经4个放大器及信号处理元件放大处理的信号分别在CO气体浓度表12、CO₂气体浓度表13、HC气体浓度表14及NO气体浓度表15上显示出来。

如图2所示，本实施例中的H₂S检测装置5由基座5-1、加热环5-2、测温电阻5-3、电极5-4和金属氧化膜吸附效应半导体5-5连接构成。基座5-1为圆形结构，在基座5-1的圆周外围安装有加热环5-2，加热环5-2上安装有测温电阻5-3，加热环5-2与测温电阻5-3构成恒温控制元件，使工作面温度恒定在150℃左右；在基座5-1的中心安装有金属氧化膜吸附效应半导体5-5，本实施例中的金属氧化膜吸附效应半导体5-5中的金属氧化膜为金属钯薄膜，该金属钯薄膜可以将H₂S分子中的氢解离成原子状态，在金属氧化膜吸附效应半导体5-5两侧焊接有电极5-4。本实施例中的金属氧化膜吸附效应半导体5-5是利用半导体吸附的开关作用实现对H₂S气体浓度的检测。当无H₂S气体存在时，金属氧化膜吸附效应半导体5-5内电子数相对较少，阻抗大，当有H₂S气体分子存在时，由于金属氧化膜具有吸附及解离氢原子的作用，使氢原子扩散引起界面带电，从而使金属氧化膜吸附效应半导体5-5内电子数相对增大，通过检测电流，得到电流强度，将电流强度信号导入H₂S气体浓度显示仪11，由电流强度与H₂S浓度换算关系得到H₂S浓度并在H₂S气体浓度显示仪11上显示出来，从而达到检测H₂S气体浓度的目的。

本实用新型中的H₂S气体浓度表11、CO气体浓度表12、CO₂气体浓度表13、HC气体浓度表14、NO气体浓度表15均为市场销售产品。

本实用新型与现有设备相比具有以下优点：

(1)在现在的沥青路面施工中，还没有一个专门检测有害气体排放的仪器，因此在路面施工中对温度拌合速度等的选择没有考虑到有害气体排放量这一重要指标，导致有害气体大量排放污染环境，损害施工人员的身体健康，本实用新型多功能有害气体检测仪填补这一空白；

(2)结构简单，操作方便，本实用新型多功能有害气体检测仪结构简单，易于实现模块化配置；

(3)减少设计施工成本，方便快捷，同时实现沥青加热排放有害气体检测与汽车尾气检测两种检测，特别是在隧道公路设计施工，隧道通风试验和一般道路路面施工中均可用到该设备。

Claims (3)

1.一种多功能有害气体检测仪，在安装板(27)上设置有通过导管与气体取样探头(1)相联通的过滤器(2)和通过导管与过滤器(2)相联通的电动泵(3)，其特征在于：电动泵(3)通过气体导管(4)分别与设置在安装板(27)上的H₂S检测装置(5)和气室(24)相联通，H₂S检测装置(5)通过数据线与设置在安装板(27)上的H₂S气体浓度表(11)相连接、并通过导管与排气管(6)相联通，排气管(6)通过导管与气室(24)相联通，在安装板(27)上气室(24)左侧设置有红外光源(26)和位于红外光源(26)与气室(24)之间的切光片(25)、气室(24)右侧设置有CO滤光片(23)、CO₂滤光片(22)、HC滤光片(21)和NO滤光片(20)，安装板(27)上CO滤光片(23)后方设置有通过数据线与CO放大器及信号处理元件(9)相连的CO半导体红外检测器(7)、CO₂滤光片(22)后方设置通过数据线与CO₂放大器及信号处理元件(10)相连的CO₂半导体红外检测器(8)、HC滤光片(21)后方设置有通过数据线与HC放大器及信号处理元件(16)相连的HC半导体红外检测器(18)、NO滤光片(20)后方设置有通过数据线与NO放大器及信号处理元件(17)相连的NO半导体红外检测器(19)，安装板(27)上设置有通过数据线与CO放大器及信号处理元件(9)相连的CO气体浓度表(12)、通过数据线与CO₂放大器及信号处理元件(10)相连的CO₂气体浓度表(13)、通过数据线与HC放大器及信号处理元件(16)相连的HC气体浓度表(14)及通过数据线与NO放大器及信号处理元件(17)相连的NO气体浓度表(15)。

2.根据权利要求1所述的多功能有害气体检测仪，其特征是所说的H₂S检测装置(5)为：在基座(5-1)的外围设置有其上设置测温电阻(5-3)的加热环(5-2)、中心设置有金属氧化膜吸附效应半导体(5-5)，在金属氧化膜吸附效应半导体(5-5)两侧设置有电极(5-4)。

3.根据权利要求2所述的多功能有害气体检测仪，其特征是：所说的金属氧化膜吸附效应半导体(5-5)中的金属氧化膜为金属钯薄膜。

Images