CN207133235U - 泵吸式光离子化voc气体检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种泵吸式光离子化VOC气体检测仪，包括零气发生器和采样过滤器，所述零气发生器包括：气体通道，所述气体通道由端盖和底盖构成，包括依次相连的第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道和第三通道相互平行；所述底盖、外壳和上盖形成的吸附腔；吸附组件，所述吸附组件置于所述吸附腔内，可进行整体更换；防水透气膜，所述防水透气膜位于所述第三通道与吸附组件之间；过滤膜，所述过滤膜位于所述吸附组件的下游。本实用新型具有结构简单、拆装方便、成本低、使用寿命长、且能够用于压力较大场合的VOC气体监测等优点。

Description

泵吸式光离子化VOC气体检测仪

技术领域

本实用新型涉及气体检测领域，特别涉及一种泵吸式光离子化VOC气体检测仪。

背景技术

随着社会的进步、工业的发展，大气环境污染日趋严重，因而对污染物的监测和治理已引起环保局和相关部门的高度重视。光离子化挥发性有机化合物(简称VOC)的监测是VOC监测的一种方式，其检测原理为：待测气体分子经紫外光的照射转变为自由电子和离子，自由电子和离子在阴电极和阳电极的电场中发生定向移动然后自由电子到达阳电极，离子达到阴电极形成微弱的电流，收集到的微弱电流通过放大器进行信号放大并转为电压信号输出，从而得到VOC的气体浓度。VOC气体检测仪一般包括采样过滤器、零气发生器和检测单元，目前常用的VOC气体检测仪存在以下缺陷：

1、采样过滤器的多层过滤膜设置在同一个腔室中，结构复杂、更换难度大，一旦某一层过滤膜失效或发生堵塞，就需要进行整体更换，材料浪费、成本高；

2、零气发生器内的活性炭无法现场更换，一旦失效，需更换整个零气发生器，成本高；且现有的零气发生器仅靠过滤膜进行防尘除水使用寿命短；

3、检测单元内气体流动方向与收集极板、偏置集板和紫外灯相互垂直，气体运动过程中，会对收集极板、偏置集板等造成冲击，使得现有的检测单元只能检测压力较小的VOC气体；同时，现有的检测单元仅包含气体传感器，不能对紫外灯的使用情况进行监测，导致检测结果不准确。

实用新型内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种结构简单、拆装方便、成本低、使用寿命长，且能够用于压力较大场合VOC气体监测的泵吸式光离子化VOC气体检测仪。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种泵吸式光离子化VOC气体检测仪，包括零气发生器和采样过滤器，所述零气发生器包括：

气体通道，所述气体通道由端盖和底盖构成，包括依次相连的第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道和第三通道相互平行；

所述底盖、外壳和上盖形成的吸附腔；

吸附组件，所述吸附组件置于所述吸附腔内，可进行整体更换；

防水透气膜，所述防水透气膜位于所述第三通道与吸附组件之间；

过滤膜，所述过滤膜位于所述吸附组件的下游。

根据上述的气体检测仪，优选地，所述第一通道和第二通道相互垂直。

根据上述的气体检测仪，可选地，所述吸附组件内填充活性炭，用于有机气体的吸附。

根据上述的气体检测仪，优选地，所述零气发生器进一步包括：

第一密封圈，所述第一密封圈用于所述底盖与外壳之间、所述外壳和上盖之间的密封；

第二密封圈，所述第二密封圈用于所述底盖与吸附组件之间、所述吸附组件和上盖之间的密封。

根据上述的气体检测仪，优选地，所述采样过滤器包括：

过滤模块，所述过滤模块包括壳体、滤膜和压圈，所述壳体设有外螺纹、第一内螺纹和第二内螺纹，所述压圈与壳体通过第一内螺纹连接，所述滤膜设置在压圈与壳体之间；所述过滤模块至少二个，前一过滤模块的第二内螺纹与后一过滤模块的外螺纹相配合使得二个过滤模块固定连接；

连接部件，所述连接部件与所述过滤模块的第二内螺纹固定连接，且所述连接部件设有第三内螺纹，用于连接扩展模块。

根据上述的气体检测仪，优选地，所述压圈和滤膜之间设有垫圈，用于滤膜保护且提高过滤模块的密封性。

根据上述的气体检测仪，优选地，所述过滤模块还包括第三密封圈，所述第三密封圈设置在二个过滤模块的螺纹相接处，提高过滤模块之间的密封性。

根据上述任一所述的气体检测仪，优选地，所述气体检测仪进一步包括：气体检测单元，所述气体检测单元包括：

密封腔体，所述密封腔体的两侧设有相互平行的二个光学玻璃窗口，密封腔体内设有相互平行的收集极板和偏置极板，所述收集极板、偏置极板与所述二个光学玻璃窗口相互垂直；所述密封腔体设有进气孔和出气孔，气体经进气孔进入从出气孔排出且在密封腔体内的气流方向与所述收集极板、偏置极板和二个光学玻璃窗口平行；

紫外灯和光电二极管，所述紫外灯和光电二极管分别设置在二个光学玻璃窗口的外侧，光电二极管接收紫外光，对紫外灯的工作状况进行监测；

电源输入及高压驱动模块，所述电源输入及高压驱动模块与紫外灯相连，用于紫外灯的驱动；

信号处理及输出模块，所述信号处理及输出模块与所述收集极板相连，输出与气体浓度相对应的电压信号。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1、本实用新型的零气发生器通过Z字型气体通道的设置，使得气体中的水汽和灰尘在运动过程中因撞击而沉淀下来，同时配合防水透气膜的使用，大大减少了进入吸附组件内的水汽和灰尘，延长了吸附组件的使用寿命；通过在底盖、外壳和上盖之间设置的第一密封圈，确保外界气体无法进入到零气发生器内；通过在底盖、吸附组件和上盖之间设置的第二密封圈，确保气体完全经过吸附组件进行VOC气体的吸附。

2、本实用新型的吸附组件内填充活性炭，成本低；且为一个整体组件，若活性炭失效，仅需打开零气发生器的外壳，将整一个吸附组件进行更换，节约维护时间。

3、本实用新型的采样过滤器采用过滤模块逐级过滤的结构，且每个过滤模块之间采用螺纹连接，压圈与壳体之间也采用螺纹连接，若其中一层滤膜失效或故障需要更换，拆装非常方便，维护成本低；同时，采样过滤器还设有连接部件，用于接入扩展模块，提高了采样过滤器的适用范围。

4、本实用新型气体检测单元内的气流方向与收集极板、偏置极板和二个光学玻璃窗口平行，使得气流不会对收集极板、偏置集板等造成冲击，提高了气体检测单元可监测气体的压力范围；同时，本实用新型的气体检测单元设有光电二极管，可以实时监测紫外灯和整个检测单元的污染情况，通过提前预警形式通知维护人员进行维护，提高检测结果的准确性。

附图说明

参照附图，本实用新型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实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是本实用新型实施例1的VOC气体检测仪的零气发生器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的VOC气体检测仪的采样过滤器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1的VOC气体检测仪的气体检测单元的结构示意图。

具体实施方式

图1-3和以下说明描述了本实用新型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实用新型。为了教导本实用新型技术方案，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实用新型的范围内。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实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1

图1示意性地给出了本实施例的泵吸式光离子化VOC气体检测仪的零气发生器的结构简图，图2示意性地给出了本实施例的泵吸式光离子化VOC气体检测仪的采样过滤器的结构简图，图3示意性地给出了本实施例的泵吸式光离子化VOC气体检测仪的气体检测单元的结构简图，如图1-3所示，所述泵吸式光离子化VOC气体检测仪包括零气发生器、采样过滤器和气体检测单元；

所述零气发生器包括：

气体通道11，所述气体通道由端盖12和底盖13构成，包括依次相连的第一通道111、第二通道112和第三通道113，所述第一通道111和第三通道113相互平行；

所述底盖13、外壳14和上盖15形成的吸附腔；

吸附组件16，所述吸附组件置于所述吸附腔内，可进行整体更换；

防水透气膜17，所述防水透气膜位于所述第三通道与吸附组件之间；

过滤膜18，所述过滤膜为高精度过滤膜，位于所述吸附组件的下游；

所述采样过滤器包括：

过滤模块21，所述过滤模块包括壳体211、滤膜212和压圈213，所述壳体设有外螺纹214、第一内螺纹215和第二内螺纹216，所述压圈与壳体通过第一内螺纹连接，所述滤膜设置在压圈与壳体之间；所述过滤模块至少二个，前一过滤模块的第二内螺纹与后一过滤模块的外螺纹相配合使得二个过滤模块固定连接；

连接部件22，所述连接部件与所述过滤模块的第二内螺纹固定连接，且所述连接部件设有第三内螺纹221，用于连接扩展模块；

所述气体检测单元包括：

密封腔体31，所述密封腔体的两侧设有相互平行的二个光学玻璃窗口32，密封腔体内设有相互平行的收集极板33和偏置极板34，所述收集极板、偏置极板与所述二个光学玻璃窗口相互垂直；所述密封腔体设有进气孔和出气孔(图中未示出)，气体经进气孔进入从出气孔排出且在密封腔体内的气流方向与所述收集极板、偏置极板和二个光学玻璃窗口平行；

紫外灯35和光电二极管36，所述紫外灯和光电二极管分别设置在二个光学玻璃窗口的外侧，光电二极管接收紫外光，对紫外灯的工作状况进行监测；

电源输入及高压驱动模块37，所述电源输入及高压驱动模块与紫外灯相连，用于紫外灯的驱动；

信号处理及输出模块38，所述信号处理及输出模块与所述收集极板相连，输出与气体浓度相对应的电压信号。

空气中水汽及灰尘都是直线运动，不会拐弯，当气流方向发生变化时大部分灰尘及水汽由于惯性作用会继续向前运动，发生撞击而沉淀下来，故：

进一步地，所述第一通道和第二通道相互垂直，所述底盖及端盖之间的间隙构成一个Z字形气路通道，有效滤除空气中的水汽和灰尘。

活性炭对有机气体具有很强的吸附能力且价格便宜、容易获得，故：

进一步地，所述吸附组件为活性炭罐，所述活性炭罐由两个塑料件密封，内部填充活性炭，用于有机气体的吸附；当活性炭失效时，只需用手拧开外壳，将整个吸附组件进行更换，方便高效，节省维护时间，降低维护成本。

为了提高零气发生器的密封性，确保零气的纯度，故：

进一步地，所述零气发生器还包括：

第一密封圈191，所述第一密封圈用于所述底盖与外壳之间、所述外壳和上盖之间的密封；

第二密封圈192，所述第二密封圈用于所述底盖与吸附组件之间、所述吸附组件和上盖之间的密封。

采样过滤器的过滤模块之间采用螺纹连接，为了提高过滤模块的密封性，故：

进一步地，所述压圈和滤膜之间设有垫圈217。

进一步地，所述过滤模块还包括第三密封圈218，所述第三密封圈设置在二个过滤模块的螺纹相接处，提高过滤模块之间的密封性。

与现有技术相比，本实施例的益处在于：1、Z字型气体通道的设置提高灰尘去除率；活性炭罐可整体更换，降低维护成本；2、采样过滤器的过滤模块之间通过螺纹连接且逐级过滤，拆装、维护方便；3、检测单元内的气流不会对收集极板、偏置集板等造成冲击，提高了气体检测单元可监测气体的压力范围。

实施例2

根据本实用新型实施例1的泵吸式光离子化VOC气体检测仪在化工园区气体监测领域的应用例。

在该应用例中，对园区内的储罐呼吸阀进行监测，零气发生器内的防水透气膜和高精度过滤膜均由ePTFE组成，对空气中的灰尘及水汽具有非常好的吸附作用，其防水防尘等级为IP67；所述第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈均为O型圈；所述采样过滤器内的垫圈为四氟垫圈，压圈为不锈钢压圈；所述采样过滤器的整个壳体表面均设有直纹滚花，方便过滤模块之间的拆卸。储罐呼吸气在泵吸作用下，通过采样过滤器进入气体检测单元进行检测，且定期(如每周)通过阀的切换切至零气发生器，此时气体检测仪自动调零并对整个气体流路及气体检测单元进行清洗，有效提高了仪器的使用寿命。

Claims (8)

1.一种泵吸式光离子化VOC气体检测仪，包括零气发生器和采样过滤器，其特征在于：所述零气发生器包括：

气体通道，所述气体通道由端盖和底盖构成，包括依次相连的第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道和第三通道相互平行；

所述底盖、外壳和上盖形成的吸附腔；

吸附组件，所述吸附组件置于所述吸附腔内，可进行整体更换；

防水透气膜，所述防水透气膜位于所述第三通道与吸附组件之间；

过滤膜，所述过滤膜位于所述吸附组件的下游。

2.根据权利要求1所述的气体检测仪，其特征在于：所述第一通道和第二通道相互垂直。

3.根据权利要求1所述的气体检测仪，其特征在于：所述吸附组件内填充活性炭，用于有机气体的吸附。

4.根据权利要求1所述的气体检测仪，其特征在于：所述零气发生器进一步包括：

第一密封圈，所述第一密封圈用于所述底盖与外壳之间、所述外壳和上盖之间的密封；

第二密封圈，所述第二密封圈用于所述底盖与吸附组件之间、所述吸附组件和上盖之间的密封。

5.根据权利要求1所述的气体检测仪，其特征在于：所述采样过滤器包括：

过滤模块，所述过滤模块包括壳体、滤膜和压圈，所述壳体设有外螺纹、第一内螺纹和第二内螺纹，所述压圈与壳体通过第一内螺纹连接，所述滤膜设置在压圈与壳体之间；所述过滤模块至少二个，前一过滤模块的第二内螺纹与后一过滤模块的外螺纹相配合使得二个过滤模块固定连接；

连接部件，所述连接部件与所述过滤模块的第二内螺纹固定连接，且所述连接部件设有第三内螺纹，用于连接扩展模块。

6.根据权利要求5所述的气体检测仪，其特征在于：所述压圈和滤膜之间设有垫圈，用于滤膜保护且提高过滤模块的密封性。

7.根据权利要求5所述的气体检测仪，其特征在于：所述过滤模块还包括第三密封圈，所述第三密封圈设置在二个过滤模块的螺纹相接处，提高过滤模块之间的密封性。

8.根据权利要求1-7任一所述的气体检测仪，其特征在于：所述气体检测仪进一步包括：气体检测单元，所述气体检测单元包括：

密封腔体，所述密封腔体的两侧设有相互平行的二个光学玻璃窗口，密封腔体内设有相互平行的收集极板和偏置极板，所述收集极板、偏置极板与所述二个光学玻璃窗口相互垂直；所述密封腔体设有进气孔和出气孔，气体经进气孔进入从出气孔排出且在密封腔体内的气流方向与所述收集极板、偏置极板和二个光学玻璃窗口平行；

紫外灯和光电二极管，所述紫外灯和光电二极管分别设置在二个光学玻璃窗口的外侧，光电二极管接收紫外光，对紫外灯的工作状况进行监测；

电源输入及高压驱动模块，所述电源输入及高压驱动模块与紫外灯相连，用于紫外灯的驱动；

信号处理及输出模块，所述信号处理及输出模块与所述收集极板相连，输出与气体浓度相对应的电压信号。