CN208171950U - 一种voc检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种VOC检测仪，用于对挥发性有机化合物进行检测，包括采样过滤器、吹扫过滤器、气路部件以及PID传感部件，具有检测模式和清洁模式两种工作模式。其中，检测模式即为：待测气体通过采样过滤器进行采集和过滤，然后经气路部件送入PID传感部件中进行检测；清洁模式即为：吹扫气体通过吹扫过滤器进行采集和过滤，然后经气路部件送入PID传感部件，通过吹扫带走PID传感部件中的杂质。本实用新型中，气体从PID传感部件的侧壁进入，底部排出，并且PID传感部件的内部成正压状态，故PID传感部件内气体成流动状态，从而解决了因水蒸气和杂质造成的PID传感部件误报警的问题。

Description

一种VOC检测仪

技术领域

本实用新型涉及挥发性有机化合物检测设备技术领域，特别涉及一种具有高检测准确度的VOC检测仪。

背景技术

VOC(Volatile Organic Compounds，挥发性有机化合物)广泛的存在于生产、生活环境中，是关系到人民身体健康的重要监控指标。国家标准中明确颁布了《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)实施要求。近年来国家更加重视环保要求，《中华人民共和国环境保护税法》也在2018年1月1日起正式实施。

目前对VOC快速检测的一个重要手段是使用具有PID(光离子化检测器)传感器的检测仪对现场挥发性有机物做定量快速的检测。PID检测技术是将被测物质电离后测量电位，根据预先设定的电位系数在显示部件上显示实时被测气体浓度。PID检测的响应时间非常快，且可以检测低于PID传感器电离电位下的多种气体。正因为快速的响应和传感器独特的设计结构，使得PID传感器中关键部件UV灯(紫外线灯管)易受到环境的影响，如水汽、温度对UV灯窗口的污染，将使检测的数据不准确，具体来说，PID传感器的湿度影响会在UV灯上附着一层水汽，由于PID传感器的接收极板和UV灯的距离非常小，UV灯和接收极板之间的水汽将吸附电离后的带电离子，可能会导致水汽直接导通接收极板，从而导致PID传感器将水汽信号误判为有害气体信号，增大了PID传感器的误判率。另外，UV灯的寿命也是制约PID检测技术推广的重要因素。以往PID检测技术主要是应用于实验室采样分析，由于采样后的样气将经过干燥等处理后再进入的检测传感器进行检测，不会受到环境等因素的影响。可是气体检测仪需要在现场快速检测，必将受到环境因素的干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，解决了技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种

一种VOC检测仪，包括采样过滤器、吹扫过滤器、气路部件以及内部成正压状态的PID传感部件；

待测气体通过所述采样过滤器从所述PID传感部件的侧壁送入，并从PID传感部件底部排出；

吹扫气体通过所述吹扫过滤器从PID传感部件的侧壁送入，并从PID传感部件底部排出。

进一步的，所述PID传感部件包括套筒、PID传感器以及控制电路；

所述PID传感器密封于所述套筒内，所述套筒上设有连通气路部件的气体进入口和设于套筒底部的气液排出口，所述控制电路用于控制气路部件和PID传感器。

进一步的，所述PID传感部件还包括嵌接于所述套筒内的温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述控制电路电性连接。

进一步的，所述套筒采用航空铝材制成。

进一步的，所述气路部件包括气路切换阀和泵；

所述气路切换阀的两个进气口分别连通采样过滤器和吹扫过滤器，气路切换阀的出气口通过所述泵连通PID传感部件，所述泵使PID传感部件内部成所述正压状态。

进一步的，所述采样过滤器包括采样部壳体和内置于所述采样部壳体中的滤水件，所述待测气体从采样部壳体的一端采集，经滤水件过滤后从采样部壳体的另一端进入气路部件。

进一步的，所述吹扫过滤器包括吹扫部壳体和内置于所述吹扫部壳体中的变色硅胶，所述吹扫气体从吹扫部壳体的一端采集，经所述变色硅胶过滤后从吹扫部壳体的另一端进入气路部件。

进一步的，所述采样过滤器和吹扫过滤器的两端分别设有可透气的防爆阻火件。

进一步的，所述采样过滤器和吹扫过滤器的两端分别设有螺纹，所述采样过滤器或吹扫过滤器可通过其端部的螺纹连接另一采样过滤器或吹扫过滤器。

进一步的，所述采样过滤器和吹扫过滤器远离气路部件进气的一端分别设有反水台阶。

相对于现有技术，本申请的有益效果是：

1、本申请中，气体从PID传感部件的侧壁进入，从其底部的排出，并且PID传感部件内部成正压状态，以使PID传感部件内部的气体被迅速排放出去，不会停留，因此PID传感部件中的气体是流动的，可带走水蒸气，从而解决了UV灯周围的水蒸气导通接收极板而导致误报警的问题。

2、采样过滤器的两端部均设有螺纹，能够实现多节采样过滤器顺次螺接，以共同完成过滤工作，提升过滤效果；吹扫过滤器同样设置，从而能够根据检测工况的需要进行调整吹扫过滤器的个数。

3、反水台阶使采样部壳体或吹扫部壳体进气的一端沿四周向外凸出形成台阶，避免了水因表面张力而进入设备内部。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

其中，1、采样过滤器，101，采样部壳体、101-1、反水台阶，102、疏水膜，103、限位块，104、防爆阻火件，2、气路部件，201、气路切换阀，202、泵，203、固定块，204、传感器壳体，3、PID传感部件，301、电路板，302、套筒，302-1、气体进入口，302-2、气液排出口，303、PID传感器，304、温湿度传感器，4、吹扫过滤器，401、吹扫部壳体，402、变色硅胶，5、快速接头，6、四通接头，7、检测仪主机。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例加以详细说明。

如图1所示，一种VOC检测仪，用于对挥发性有机化合物进行检测，并具有自清洗功能，包括采样过滤器1、吹扫过滤器4、气路部件2以及PID传感部件3；其中，采样过滤器1和吹扫过滤器4分别通过气路部件2连通PID传感部件3的侧壁，PID传感部件3的底部设有气液排出口302-2。上述VOC检测仪包括两个工作模式，即检测模式和自清洗模式。具体来说，待测气体通过采样过滤器1进行采集和过滤，然后经气路部件2送入PID传感部件3进行检测分析，最后从PID传感部件3中排出，完成检测模式；吹扫气体通过吹扫过滤器4采集和过滤，然后经气路部件2送入PID传感部件3中进行吹扫，以清洁PID传感部件3中的小分子物质，实现清洁模式。

本申请中，气体从PID传感部件3的侧壁进入，从其底部的排出，并且PID传感部件3内部成正压状态，以使PID传感部件3内部的气体被迅速排放出去，不会停留，因此PID传感部件3中的气体是流动的，可带走水蒸气，从而解决了UV灯周围的水蒸气导通接收极板而导致误报警的问题。

在控制方面，检测模式和自清洁模式可同步进行，也可交叉进行，传统方式一般选用同步进行模式，即，检测模式持续进行，清洁模式在检测期间阶段性进行。本申请不对清洁模式和检测模式之间的配合方式作具体限定，但本实施例选用交叉进行的控制方式，即，清洁模式在开始阶段单独进行，PID传感部件3不参与反应，快要结束时，开启检测模式，PID传感部件3参与反应。检测模式和清洁模式交叉进行的方式延长了PID传感部件3的工作寿命，以检测和吹扫的占空比为1:1为例——UV灯理论寿命为8000小时，PID传感部件3的响应时间(T90)在显示值达到真是值得90％时的响应时间不应超过30s，以极限值30s进行计算，假设清洁模式结束前2秒开启PID传感部件3，则PID传感部件3的工作时间为：

8000+8000*(30-2)/(30+2)＝15000小时；

由此可知，PID传感部件3的工作时间是UV灯理论实践的1.875倍，即相对于传统的同类型的PID传感检测设备，本实施例中的PID传感部件3的有效使用时间提高了0.875倍。

具体的，PID传感部件3包括套筒302、PID传感器303以及控制电路。PID传感器303密封在套筒302内，是检测的核心部件；套筒302的侧壁设有连通气路部件2的气体进入口302-1，底部设有上述气液排出口302-2，由于套筒302的内壁成圆形，因此气体进入套筒302后会形成螺旋形向下的气流，扰动PID传感部件3中的气体，带走PID传感器303上的水汽和小分子杂质，从而使PID传感器303始终处于干燥和清洁的环境，进一步保障了检测结果的准确；控制电路设置在套筒302上，连接并控制气路部件2和PID传感器303，本实施例中，控制电路的物理载体为电路板301，如图1所示，电路板301固定于套筒302的上部。

另外，本实施例中，套筒302采用航空铝材，航空铝材对挥发性有机物具有较强的抗腐蚀性，另一方面，航空铝材具有更好的冷凝效果，因此，套筒302中的气体能够迅速冷凝，然后通过气液排出口302-2排出，进一步减少了由水蒸气造成的PID传感器303误报警的情况。

具体的，PID传感部件3中还包括嵌接于套筒302侧壁的温湿度传感器304，温湿度传感器304电性连接控制电路，用于检测套筒302内腔中的温度和湿度参数，并将检测的结果传输给控制电路，控制电路根据预先设置其程序中的温、湿度的预设参数值和温湿度传感器304得到的实测参数值进行判断，并根据判断结果作出相应的指令，如当实测参数值达到预设参数值时，启动补偿程序。

本实施例中，控制电路中包括高速单片机模块，可以存储PID传感器303的出厂编号、测量气体的名称、量程、标定日期、零点、灵敏度、温湿度曲线等信息，使用者可以在PID传感器303出厂后直接更换到检测仪上，真正做到离线标定，省去了操作者二次标定的过程。

具体的，气路部件2包括气路切换阀201和泵202。气路切换阀201包括两个进气口和一个出气口，其中进气口分别连接采样过滤器1和吹扫过滤器4，出气口通过泵202连通PID传感部件3，图1中，气路切换阀201的出气口、一个进气口及相关气路由于剖视图原因，无法在图中体现，在此作以说明。在本实施例中，泵202与PID传感部件3套筒302的气体进入口302-1连接，并使套筒302内成正压状态。另外，本实施例中，泵202、气路切换阀201与控制电路电性连接，并通过控制电路进行控制。

具体的，采样过滤器1包括采样部壳体101和内置于采样部壳体101中的滤水件。采样部壳体101连通气路部件2，在本实施例中，采样部壳体101通过快速接头5连通气路切换阀201的一个进气口。待测气体从采样部壳体101的一端采集，经滤水件过滤后从采样部壳体101的另一端进入气路切换阀201。滤水部件用于过滤待测气体中的水蒸气，以避免水蒸气对测量结果的干扰。本实施例中，采样部壳体101内形成一放置滤水件的腔体，该腔体的上、下端分别安装有透气的限位块103，限位块103可拆卸地连接在采样部壳体101上，用于对滤水件进行限位。本实施例中，滤水件选用疏水膜102，另外，考虑到待测气体的过滤效果，本实施例采用超微孔隙的聚四氟乙烯疏水膜102；以VOC中的苯分子为例，苯分子的直径为0.273nm，可通过疏水膜102，水分子直径为0.4nm，被疏水膜102过滤掉。进一步的，疏水膜102作成卷状，紧密地填充到采样过滤器1中，待测气体通过时经过多个疏水膜102，从而提升了过滤效果；为了保证待测气体能够持续地进入采样过滤器1，本实施例通过泵202使采样过滤器1中成负压状态。

具体的，吹扫过滤器4包括吹扫部壳体401和内置于吹扫部壳体401内的变色硅胶402。吹扫部壳体401连通气路部件2，本实施例中，通过快速接头5连接气路切换阀201；吹扫部壳体401在与变色硅胶402对应的位置设有透明区域，以便于实时观察变色硅胶402的状态。变色硅胶402为可重复使用材料，用于过滤吹扫气体中的水汽，以保证进入气路部件2和PID传感部件3中的气体是干燥的；变色硅胶402吸附水汽后颜色发生改变，通过观察其颜色可清晰地了解变色硅胶402的使用状态，以判断是否要更换新的变色硅胶402。本实施例中，变色硅胶402采用颗粒状结构，以提升其过滤效果。吹扫气体从吹扫部壳体401的一端采集，经变色硅胶402过滤后从吹扫部壳体401的另一端进入气路部件2。

具体的，采样过滤器1和吹扫过滤器4的两端分别设有可透气的防爆阻火件104，用于防火阻爆。本实施例中，防火阻爆件可拆卸地安装于采样部壳体101和吹扫部壳体401进气的一端、设于采样部壳体101和吹扫部壳体401的快速接头5上。本实施例中，防爆阻火件104选用粉末冶金隔爆片，粉末冶金隔爆片除防爆阻火作用外，同时可以过滤掉气体中的颗粒性灰尘和杂质，并有效吸附部分水分。

具体的，多节采样过滤器1共同使用能够提升采样过滤的效果、减少维护工作量，吹扫过滤器4同理，为此，采样过滤器1和吹扫过滤器4的两端分别设有螺纹，以便于连接另一采样过滤器1或吹扫过滤器4。本实施例中列举了一种工况，如图1所示，采样部壳体101和吹扫部壳体401的下端分别设有内螺纹，上端设有外螺纹，实际应用中，一个采样部壳体101的内螺纹和另一个采样部壳体101的外螺纹连接，吹扫过滤器4以同样方式设置。该方式结构简单，操作便捷。

具体的，采样过滤器1和吹扫过滤器4远离气路部件2的一端分别设有反水台阶101-1。如图1所示，在本实施例中，反水台阶101-1设置在采样部壳体101和吹扫部壳体401进气的一端，其内壁上为连接另一采样过滤器1或吹扫过滤器4的内螺纹。如果采样部壳体101和吹扫部壳体401进气的一端为平面，且和内部的粉末冶金隔爆片的距离不够大，则采样部壳体101和吹扫部壳体401端面的水可能会在表面张力的作用下进入其内部，甚至会渗入粉末冶金隔爆片。反水台阶101-1使采样部壳体101和吹扫部壳体401进气的一端沿四周向外凸出形成台阶，避免了水因表面张力而进入设备内部。

具体的，气路部件2和PID传感部件3可拆卸地内置于一传感器壳体204内，本实施例中，泵202和气路切换阀201安装在一固定块203上，固定块203与传感器壳体204可拆卸连接，如通过若干铜制螺栓等紧固件连接。该设计巧妙地适应了PID传感部件3的结构，且整体上结构更为紧凑。

具体的，本实施例中VOC检测仪还包括检测仪主机7，检测仪主机7中包括控制器和显示部件，其中，控制器与显示部件PID传感部件3的控制电路电性连接，并将相关数据传输给显示部件进行显示。如图1展示了检测仪主机7、采样过滤器1、吹扫过滤器4及PID传感部件3物理结构上的连接关系，四者通过一四通接头6连接。

以上结合具体实施例对本申请进行了说明，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种VOC检测仪，其特征在于，包括采样过滤器、吹扫过滤器、气路部件以及内部成正压状态的PID传感部件；

待测气体通过所述采样过滤器从所述PID传感部件的侧壁送入，并从PID传感部件底部排出；

吹扫气体通过所述吹扫过滤器从PID传感部件的侧壁送入，并从PID传感部件底部排出。

2.如权利要求1所述的VOC检测仪，其特征在于，所述PID传感部件包括套筒、PID传感器以及控制电路；

所述PID传感器密封于所述套筒内，所述套筒上设有连通气路部件的气体进入口和设于套筒底部的气液排出口，所述控制电路用于控制气路部件和PID传感器。

3.如权利要求2所述的VOC检测仪，其特征在于，所述PID传感部件还包括嵌接于所述套筒内的温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述控制电路电性连接。

4.如权利要求2所述的VOC检测仪，其特征在于，所述套筒采用航空铝材制成。

5.如权利要求1所述的VOC检测仪，其特征在于，所述气路部件包括气路切换阀和泵；

所述气路切换阀的两个进气口分别连通采样过滤器和吹扫过滤器，气路切换阀的出气口通过所述泵连通PID传感部件，所述泵使PID传感部件内部成所述正压状态。

6.如权利要求1所述的VOC检测仪，其特征在于，所述采样过滤器包括采样部壳体和内置于所述采样部壳体中的滤水件，所述待测气体从采样部壳体的一端采集，经滤水件过滤后从采样部壳体的另一端进入气路部件。

7.如权利要求1所述的VOC检测仪，其特征在于，所述吹扫过滤器包括吹扫部壳体和内置于所述吹扫部壳体中的变色硅胶，所述吹扫气体从吹扫部壳体的一端采集，经所述变色硅胶过滤后从吹扫部壳体的另一端进入气路部件。

8.如权利要求1所述的VOC检测仪，其特征在于，所述采样过滤器和吹扫过滤器的两端分别设有可透气的防爆阻火件。

9.如权利要求1所述的VOC检测仪，其特征在于，所述采样过滤器和吹扫过滤器的两端分别设有螺纹，所述采样过滤器或吹扫过滤器可通过其端部的螺纹连接另一采样过滤器或吹扫过滤器。

10.如权利要求1所述的VOC检测仪，其特征在于，所述采样过滤器和吹扫过滤器远离气路部件进气的一端分别设有反水台阶。