CN210486945U - 气体检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种气体检测装置，以适用于实时在线对风道的空气质量进行监测，避免使用气泵，降低成本及延长装置使用寿命。该气体检测装置，包括：壳体、盖板和采集管，壳体包括密封舱室和电控舱室；采集管的一端与密封舱室相连，另一端伸入风道中；其中，密封舱室与电控舱室之间设置有隔板，防止待测气体进入电控舱室，采集管两侧分别为气流导入槽和气流导出槽，待测气体从采集管迎风面的气流导入槽进入密封舱室，经密封舱室后再通过采集管背风面的气流导出槽流出，替代了用气泵抽取待测气体的方式，有效降低了整机成本，重要的是气泵属于易损件且不耐用，该装置避免了气泵故障和寿命对检测装置长期使用的影响。

Description

气体检测装置

技术领域

本实用新型涉及传感监测技术，更具体地，涉及一种安装于风道的可检测多个参数的气体检测装置。

背景技术

空气质量对人的健康有很重要的影响，空气中的污染物是很多疾病的诱发因素。目前空气中对人体有害的污染物主要包括：直径小于2.5 微米的细颗粒物(PM2.5)和直径小于10微米的粉尘颗粒物PM10，以及总挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,TVOC)、一氧化碳、臭氧，等等。PM2.5/PM10是如今雾霾污染物的主要成分，TVOC 包括醛类、苯类、氨气等多种可挥发性气体。随着对环境保护要求的提高，越来越多工厂的废气排放风道、公共建筑风道中都需要设置气体检测装置以监测排放的废气，以及公共场所室内空气环境是否达标。

现有的气体检测装置，大多只能检测风道中的单一气体，例如监测二氧化碳、一氧化碳等，也有极少数可用于监测风道中PM2.5的检测装置，但该装置均采用气泵抽气的方式将风道中的气体抽入检测装置中，然后对检测装置中的气体进行传感测量。采用气泵抽气，气泵使用时间有限，寿命较短，长期工作极易发生故障及至损坏。同时由于不同风道的压力和流量不同，若气泵间歇工作会导致气体流量变化，使得 PM2.5/PM10的测量值会随着流量不同而变化，气流不稳定会造成测量偏差大，无法保证测量准确和精度。因此，设计一种可适用于长期监测风道中多个参数的气体检测装置是现阶段亟需解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种风道气体检测装置，该气体检测装置具有相互隔离的密封舱室和电气舱室，可有效防止密封舱室中的待测气体进入电控舱室，保证传感器工作的稳定风量。同时防止电控舱室的温度影响传感器测量环境的稳定。其气体采集管采用两侧的气流导入槽和气流导出槽组成，避免采用气泵抽取待测气体，该采集管的气体检测装置相比于传统的气体检测装置成本更加低廉，无需维护，具有更好的稳定性和更长的使用寿命，更加安全可靠。

本实用新型提供一种风道气体检测装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括密封舱室和电控舱室；

盖板，与所述壳体相匹配，用于密闭密封舱室和电控舱室；

采集管，所述采集管的一端与所述壳体的密封舱室相连，另一端伸入风道中，以采集待测气体；

其中，所述采集管将待测气体导入所述密封舱室中，所述密封舱室与所述电控舱室之间设置有隔板，防止所述密封舱室中的待测气体进入所述电控舱室，所述密封舱室中设置有气体传感器，所述电控舱室中设置有控制模块。

优选地，所述采集管相对的两侧分别设置有气流导入槽和气流导出槽，气流导入槽位于迎风面，气流导出槽位于背风面，根据风的压差，使导入的气流(待测气体)从采集管迎风面导入槽进入密封舱室，经密封舱室再通过采集管背风面的气流导出槽流出，以替代用气泵抽取风道中待测气体的方式。

优选地，所述采集管在所述壳体的背面与所述壳体相连，所述采集管靠近所述壳体的一端设置有用于与风道相连的法兰盘，所述隔板上设置有凹槽，所述凹槽内设置有导线以使位于所述密封舱室的气体传感器与位于所述电控舱室的控制模块电连接。

优选地，所述盖板包括密封舱室盖板和电控舱室盖板，以分别对密封舱室和电控舱室进行密闭，在所述密封舱室的进风处安装有可拆卸的初效过滤器，对进入所述密封舱室的较大(5μm以上的)颗粒灰尘及毛絮进行初步过滤。

优选地，所述气体传感器包括湿度传感器、温度传感器、颗粒物传感器、TVOC传感器、二氧化碳传感器、以及一氧化碳传感器、甲醛传感器、臭氧传感器、硫化物传感器、氮化物传感器中的至少一种，以监测不同的空气质量参数。

优选地，所述密封舱室中还包括风机，通过控制所述风机以恒定转速工作，从而控制待测气体流量。

优选地，所述盖板上还设置有观测窗，所述观测窗的位置与所述风机相对应，可透过所述观测窗查看所述风机的工作状态。

优选地，所述控制模块包括控制单元、供电单元和通信单元，所述供电单元用于为密封舱室中的气体传感器、控制单元及通信单元供电，所述通信单元用于与外部设备和/或通信系统进行连接，将监测数据上传。

优选地，所述供电单元采用低压和宽范围市电(100-240V)中的至少一种供电方式；所述通信单元包括：有线通信RS485，以及以太网络接口、无线通信WIFI、GPRS中的至少一种；其中，有线通信RS485为基础通信接口，其他三种通信接口可以选择一种使用。

优选地，所述电控舱室还设置有散热孔，所述散热孔位于所述壳体的电控舱室和所述盖板的至少一者上。

综上所述，本实用新型实施例具有以下优点或有益效果：该气体检测装置可实时在线对风道的空气质量进行监测，通过将壳体内腔分为密封舱室和电控舱室，使用于设置传感器的密封舱室与设置有控制模块的电控舱室相互隔离，防止待测气体进入电控舱室影响气体流量，同时防止电控舱室的温度影响传感器测量环境的稳定；并采用双面导风(管腔内一侧为进风另一侧为出风)的采集管，使其可以很便捷的安装于风道，且将进气和排气完全分离，利用迎风面与背风面之间的压差使待测气体流入密封舱室，并从背风面的气流导出槽流出。替代了用气泵抽取风道中待测气体的方式。有效降低了设备成本，重要的是气泵属于易损件且不耐用，本实用新型避免了气泵故障和寿命对检测装置长期使用的影响，且无需维护，安装方式更加灵活；重要的还利用风机转速恒定保证待测气体流速恒定，以获取更准确稳定的空气质量测量值(主要对 PM2.5/PM10的测量值)。

进一步地，仅通过本实用新型实施例的气体检测装置即可实现对多种空气质量参数的检测，且采用风机对待测气体的流量进行控制，迎风面与背风面所对应的气流导入槽和气流导出槽的尺寸也较大，不易堵塞，具有较强的可靠性和较长的使用寿命。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本实用新型气体检测装置实施例的示意图。

图2为本实用新型气体检测装置实施例采集管的示意图。

图3为本实用新型气体检测装置实施例壳体及盖板的示意图。

图4为本实用新型气体检测装置实施例工作流程示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

图1为本实用新型气体检测装置实施例的示意图，图中可见该气体检测装置包括：壳体100、密封舱室盖板210、电控舱室盖板220,和采集管300，其中，壳体100设置有隔板110，隔板110将壳体100的内腔分为了位于上半部分的密封舱室和位于下半部分的电控舱室，以分别用于容纳气体传感器和控制模块，并以防止密封舱室中的待测气体进入电控舱室，采集管300例如为导风管，采用毕托管式设计，从壳体100的背面通入密封舱室中。隔板110上还设置有凹槽，使导线可以穿过，可以通过导线将位于密封舱室中的气体传感器和位于电控舱室中的控制模块电连接。

图2为本实用新型气体检测装置实施例采集管的示意图，图中采集管300例如为导风管，采集管300的主体呈管状，并在一端设置有用于与壳体100相连的卡扣341以及用于密闭的呈环形的挡片340，采集管 300的另一端具有矩形槽，矩形槽贯穿采集管300，矩形槽的尺寸小于采集管300的直径，在采集管300的管状主体内设置有与采集管300等长的挡片350，将采集管300的管腔划分为相互隔离的两部分，使采集管 300相对的两侧分别对应风道中的迎风面和背风面，矩形槽在迎风面形成气流导入槽310，矩形槽在背风面形成气流导出槽320，气流导入槽 310和气流导出槽320分别对应迎风面管腔和背风面管腔；采集管300在靠近挡片340(靠近壳体100)的一端设置有法兰盘330，法兰盘330 用于固定采集管300，使其与风道相连。

该采集管300的一端与壳体的密封舱室相连，另一端伸入风道中，利用其迎风面与背风面之间气体流速不同而产生的压差，使得风道中的待测气体从气流导入槽310顺着采集管流入密封舱室，经过密封舱室后从背风面的气流导出槽320流出，无需泵类驱动，结构简单且节省能源，使用寿命长，不易阻塞，使装置可长时间稳定运行。

图3为本实用新型气体检测装置实施例壳体及盖板的示意图，图中壳体100被隔板110分割为了密封舱室120和电控舱室130，密封舱室 120和电控舱室130分别与密封舱室盖板210和电控舱室盖板220相匹配，其中，密封舱室120位于上方，电控舱室130位于下方，隔板110 上还设置有凹槽111，使导线可以穿过，可以通过导线将位于密封舱室 120中的气体传感器和位于电控舱室130中的控制模块电连接，同时还可防止密封舱室中的待测气体进入电控舱室中。

密封舱室120的背面设置有用于与采集管300相连的连接孔121，连接孔121例如为圆形，连接孔还包括环形凸起的侧壁，以便进行气路的规划，并在气路中设置风机以及气体传感器，通过调整风机的转速，控制气路中待测气体的流量，使从采集管300迎风面的气流导入槽310 进入的待测气体经过风机以及气体传感器后从采集管300背风面的气流导出槽320流出。通过控制风机的转速，可以使得待测气体的流速稳定，保证气体传感器测量的准确性。

气体传感器例如包括：温湿度传感器、细颗粒物传感器，可吸入颗粒物传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、挥发性有机化合物传感器、甲醛传感器、臭氧传感器、硫化物传感器、氮化物传感器等，用来测量待测气体的温湿度，气体中的微小颗粒物、二氧化碳、一氧化碳、挥发性有机化合物、甲醛等的含量。进一步地，气体传感器(除温湿度传感器外)均位于气路中风机的下游，风机可定期提高其转速以加大气体流速，对气路中的颗粒物进行吹扫；温湿度传感器置于采集管300上，保证检测风道中的温湿度值，不受其他传感器和控制、电源等发热的影响。

密封舱室盖板210与壳体100的密封舱室120相匹配，密封舱室盖板210上还设置有观测窗211，观测窗211例如为透明窗口，可透过观测窗211观察密封舱室120内的状态以及风机的运行状况，并可根据观察的情况，定期打开密封舱室盖板210对密封舱室120进行除尘、清洁等操作，防止颗粒物堆积，造成堵塞。

电控舱室130内设置有控制模块，用于控制气体传感器以及风机的运行，控制模块包括控制单元、供电单元和通信单元，供电单元用于为密封舱室中的气体传感器、风机、控制单元及通信单元供电，通信单元用于与外部设备及通信系统进行通讯，进一步地，供电单元采用低压和宽范围市电(100-240V)中的至少一种供电方式进行供电；通信单元包括：有线通信RS485、以太网络接口、无线通信WIFI、GPRS中的至少一种；其中，有线通信RS485为基础通信接口，其他三种通信接口可以选择一种使用。

电控舱室的底部设置有通风孔131，可用于穿过供电线及通讯线。具体地，该气体检测装置内部通过供电单元向通信单元、气体传感器及风机进行供电，通过通信单元与气体传感器及外部通信系统进行通讯。进一步地，电控舱室130还设置有散热孔，散热孔包括位于壳体100上的第一散热孔132，以及位于电控舱室盖板220上的第二散热孔221；其中，第一散热孔132例如位于壳体100中电控舱室130的左右两侧，第二散热孔221例如位于电控舱室盖板220的正表面靠近中下方的位置，使位于电控舱室130中的控制模块可以更好的进行散热，保证其稳定的运行。

进一步地，电控舱室盖板220上还可设置有相应的显示模块，并将该显示模块与控制模块相连，使得该显示模块可以显示相应的气体传感器的测量结果。

该气体检测装置进行安装时，先行安装采集管300，将采集管300 具有气流导入槽310和背风面气流导出槽320的一端伸入风道中，通过旋转调整方向，使气流导入槽310位于迎风面，气流导出槽320位于背风面，并通过法兰盘330与风道固定连接，防止采集管300转动，接着将装有气体传感器、风机以及控制模块的壳体，通过壳体背面的连接孔 121与采集管300位于风道外的另一端相连，连接相应的供电线及通讯接口后盖紧密封舱室盖板210和电控舱室盖板220即安装完成。

该通信单元的接口例如包括RS485、WIFI、RJ45、GPRS等，可与外部通信系统连接进行通讯，将测量结果数据传输给外部设备及云端服务器。

图4为本实用新型气体检测装置实施例工作流程示意图，其具体的气体检测步骤如下：

S10采集管的气流导入槽进气，使风道中的待测气体进入密封舱室；采集管的迎风面与背风面的气体流速产生相应的压力差，使风道中的待测气体从迎风面的气流导入槽沿采集管进入密封舱室中，并流经密封舱室中的气路后从采集管背风面的气流导出槽流出。

S20通过调整风机转速，控制待测气体的流速；在密封舱室的气路的起始端设置有风机，以控制气路中待测气体的流速，通过位于电控舱室的控制模块控制风机的转速，使其转速稳定，从而控制密封舱室的气路中待测气体的流速稳定。

S30待测气体流速稳定后，控制模块控制气体传感器对待测气体进行测量；由于PM2.5/PM10测量值与气体流量密切相关，PM2.5/PM10 的测量值会随着流量不同而变化，造成测量偏差大且无法稳定的情况，故气体传感器均设置在气路中风机的下游，待风机控制待测气体的流速稳定后，再由控制模块控制气体传感器对待测气体进行测量，以获得稳定可靠的测量数据。

S40气体传感器将测量结果反馈给控制模块；控制模块可自身对测量数据进行存储以及进行数据处理，包括但不限于根据环境参数变化对气体测量值的影响进行补偿。再通过控制模块的通讯接口将测量值输出给外部设备或云端服务器，实现通过有线通信系统接收测量数据并使用数据，或者通过PC端软件或手机APP从云服务器读取、分析数据。

该装置可以很方便的安装于风道中，对风道中的微小粉尘及其他空气质量参数进行监测，且通过风机对气路中的待测气体的流速进行调整，使流速保持稳定，使其测量的PM2.5/PM10值更加准确稳定，且无需气泵抽取待测气体，成本更加低廉，使用寿命更长，无需维护。

综上所述，本实用新型的实施具有以下优点或有益效果：该气体检测装置可实时在线对风道的空气质量进行监测，通过将壳体内腔分为密封舱室和电控舱室，使用于设置传感器的密封舱室与设置有控制模块的电控舱室相互隔离，防止待测气体(中的颗粒物)进入电控舱室对控制模块产生影响，同时防止电控舱室的温度影响传感器测量环境的稳定；并采用双面导风的采集管，使其可以很便捷的安装于风道，且到风管设计将进气和排气完全分离，利用迎风面与背风面之间的压差使待测气体流入密封舱室，并从背风面的气流导出槽流出。替代了用气泵抽取风道中待测气体的方式。有效降低了设备成本，重要的是气泵属于易损件且不耐用，本实用新型避免了气泵故障和寿命对检测装置长期使用的影响，且无需维护，安装方式更加灵活，重要的是还利用风机转速恒定控制待测气体在气路中的流速，使其流速恒定，以获取更准确稳定的空气质量测量值(主要针对PM2.5/PM10的测量值)。

进一步地，仅通过本实用新型实施例的气体检测装置即可实现对多种空气质量参数的检测，且采用风机对待测气体的流量进行控制，迎风面与背风面所对应的气流导入槽和气流导出槽的尺寸也较大，不易堵塞，具有较强的可靠性和较长的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

依照本实用新型的实施例如上文所述，图示中为突出本实用新型技术方案的细节，各部件比例并非按照真实比例绘制，其附图中所示的比例及尺寸并不应限制本实用新型的实质技术方案，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种气体检测装置，用于检测风道中的空气质量，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括密封舱室和电控舱室；

盖板；与所述壳体相匹配，用于密闭密封舱室和电控舱室；

采集管，所述采集管的一端与所述壳体的密封舱室相连，另一端伸入风道中，以采集待测气体；

其中，所述采集管将待测气体导入所述密封舱室中，所述密封舱室与所述电控舱室之间设置有隔板，防止所述密封舱室中的待测气体进入所述电控舱室，所述密封舱室中设置有气体传感器，所述电控舱室中设置有控制模块。

2.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，所述采集管由相对的两侧组成，分别设置有气流导入槽和气流导出槽，气流导入槽位于迎风面，气流导出槽位于背风面，待测气体从采集管迎风面的气流导入槽进入密封舱室，根据风的压差，使导入的气流从密封舱室再通过采集管背风面的气流导出槽流出，以替代用气泵抽取风道中待测气体的方式。

3.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，所述采集管在所述壳体的背面与所述壳体相连，所述采集管靠近所述壳体的一端设置有用于与风道相连的法兰盘，所述隔板上设置有凹槽，所述凹槽内设置有导线以使位于所述密封舱室的气体传感器与位于所述电控舱室的控制模块连接。

4.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，所述盖板包括密封舱室盖板和电控舱室盖板，以分别对密封舱室和电控舱室进行密闭，在所述密封舱室的进风处安装有可拆卸的初效过滤器，对进入所述密封舱室的5μm以上的颗粒灰尘及毛絮进行初步过滤。

5.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，所述气体传感器包括湿度传感器、温度传感器、颗粒物传感器、TVOC传感器、二氧化碳传感器、以及一氧化碳传感器、甲醛传感器、臭氧传感器、硫化物传感器、氮化物传感器等不同监测参数。

6.根据权利要求5所述的气体检测装置，其特征在于，所述密封舱室中还包括风机，通过控制所述风机以恒定转速工作，从而控制待测气体流量。

7.根据权利要求6所述的气体检测装置，其特征在于，所述盖板上还设置有观测窗，所述观测窗的位置与所述风机相对应，可透过所述观测窗查看所述风机的工作状态。

8.根据权利要求5所述的气体检测装置，其特征在于，所述控制模块中包括控制单元、供电单元和通信单元，所述供电单元用于为密封舱室中的气体传感器及控制单元供电，所述通信单元用于与通信系统进行连接，将监测数据上传。

9.根据权利要求8所述的气体检测装置，其特征在于，所述供电单元采用低压和宽范围市电中的至少一种供电方式；所述通信单元包括：有线通信RS485，以及以太网络接口、无线通信WIFI、GPRS中的至少一种；其中，有线通信RS485为基础通信接口，以太网络接口、无线通信WIFI、GPRS三种通信接口可以选择一种使用。

10.根据权利要求9所述的气体检测装置，其特征在于，所述电控舱室设置有散热孔，在电控舱室的盖板之上。

Images