CN216870450U - 一种便携式消防救援现场样品检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于消防救援现场侦检技术领域，具体为一种便携式消防救援现场样品检测装置。包括箱体和箱盖；箱体上开口设有隔板，上设有液体样品检测凹盘，样品预处理凹盘，检测控制器，电化学检测模块；箱体中设有为各个组件供电的电池和真空泵；箱盖中设有气体检测管固定装置和带有气体传感器的传感器部件箱和气体传感器；形成气体流动路径：外部气体通过传感器部件箱中，经气体检测管固定装置中的气体检测管，再进入密闭气流引导腔，再经密闭气流引导腔底端的通气口排出，经管路到达真空泵，实现气体成分检测；利用电化学检测模块进行液体成分检测。本实用新型结构简单、操作便捷、集成度高，可以同时实现多种物质检测。

Description

一种便携式消防救援现场样品检测装置

技术领域

本实用新型属于消防救援现场侦检技术领域，具体涉及一种便携式消防救援现场样品检测装置。

背景技术

在火灾事故和涉及危险化学品等灾害现场，消防救援人员经常需要对现场进行快速检测，分析鉴定未知或可能存在的化学物质及其与灾害事故发生发展之间的关系，进而能够快速科学查明事故原因、有效开展应急处置等工作。

电化学检测技术能够利用样品电化学性质，获取种类及含量等重要信息，具有灵敏度高、选择性好、设备简单、操作方便、应用范围广等优点，对于消防救援现场提取样品的快速检测工作是一种有力的技术手段。消防救援现场环境及样品种类具有复杂多样的特点，加之消防现场专用的便携式、小型化电化学仪器设备相对缺少，相关样品的电化学检测分析工作往往只能在实验室条件下进行，给火灾调查、消防应急处置等工作带来许多不便。此外，消防救援现场存在的各类有毒有害危险气体是一类重要的检测分析对象。对此，电化学技术探测气体样品主要是利用商品化的小型电化学气体传感器来实现，然而，由于此类电化学传感器与气体样品种类往往具有特异性响应的特点，一种传感器通常只适用于某种或某类气体的检测。尽管可以根据现场基本信息、人员询问调查等途径缩小待测气体的种类范围，但是使用有限的电化学气体传感器依然不能很好地满足预测种类范围外的未知气体检测需要，若将所有的商品化电化学传感器同时集成于一套设备上，会极大地提高设备成本。为此，若利用填充有特殊材料的气体检测管，通过管内材料与对应气体发生化学反应产生颜色变化，对消防救援现场可能存在气体进行识别，将既是对电化学气体传感器检测的技术补充，也是一种成本低廉、使用灵活、方便实用的技术手段。

因此，本项实用新型旨在提供一种结构巧妙、操作简单、具有电化学检测功能且可与气体检测管联用的便携式检测装置，为消防救援现场样品检测分析相关工作提供有力的技术支持，具有十分积极的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种成本低、检测效率高的可用于消防救援现场样品检测的便携式装置。

本实用新型所提供的便携式消防救援现场样品检测装置，包括箱体，箱盖，箱体隔板，检测控制器，电化学检测模块，液体样品检测凹盘，样品预处理凹盘，芯片式印刷电极，内置电池，真空泵，气体检测管固定装置，传感器部件箱和气体传感器；

所述箱体开口向上，箱体隔板盖合于箱体的开口上；所述箱盖也具有腔体，开口向下，能盖合在箱体上；

所述检测控制器、电化学检测模块、液体样品检测凹盘、样品预处理凹盘均设置于箱体隔板上；所述检测控制器带有显示屏；

所述气体检测管固定装置和传感器部件箱固定设置于箱盖中；所述感器部件箱为密封箱体，气体传感器设置于感器部件箱中；气体检测管固定装置用于定位气体检测管，位于感器部件箱下方；

所述检测控制器与电化学检测模块之间通过数据信号线连接；检测控制器与气体传感器之间也通过数据信号线连接；所述电化学检测模块设有供芯片式印刷电极插入并连接的插口，液体样品检测凹盘设置于芯片式印刷电极下方；

所述内置电池和真空泵设置于箱体中；所述内置电池同检测控制器、电化学检测模块、气体传感器和真空泵通过电源连接线连接，为其供电；

所述气体检测管有若干个，能固定设置于气体检测管固定装置中；所述气体检测管固定装置顶端和底端均设有定位通孔，能对应到各个气体检测管的管体顶端和底端；所述气体检测管固定装置底部还密封对接有一个密闭气流引导腔；该密闭气流引导腔底部设置有一个通气口，通过管路和真空泵对接；密闭气流引导腔顶部也设有大开口，与气体检测管固定装置底端对接，且覆盖住所有气体检测管固定装置底端的定位通孔；

所述箱盖中，传感器部件箱设置于气体检测管固定装置上方，并与之密封对接；传感器部件箱的对接面上、对应气体检测管固定装置顶端的定位通孔的位置，设有贯通的开孔；气体传感器设置于传感器部件箱中；传感器部件箱上还设有能和外部空气连通的进气口，进气口上设有可拆卸的密封进气口盖；

在真空泵作用下，能形成一条供气体流动路径：能使外部气体通过传感器部件箱的进气口进入传感器部件箱中，与气体传感器接触后再通过传感器部件箱开孔，经气体检测管固定装置顶端的定位通孔流入气体检测管中，气体经气体检测管后，再从气体检测管固定装置底端的定位通孔流出，进入密闭气流引导腔，再经密闭气流引导腔底端的通气口排出，经管路到达真空泵。

本实用新型中，所述传感器部件箱上进气口还设有过滤网。

本实用新型中，所述密闭气流引导腔内填充有吸附过滤材料。

本实用新型中，所述气体检测管固定装置包括上紧固导通部件和下紧固导通部件，从上到下依次排列设置；上紧固导通部件和下紧固导通部件平行排列；定位通孔分别设置于上紧固导通部件和下紧固导通部件上，气体检测管的上端口能插入上紧固导通部件的定位通孔，下端口能插入下紧固导通部件的定位通孔；上紧固导通部件和下紧固导通部件分别与传感器部件箱和气流引导腔密封连接。

本实用新型中，所述上紧固导通部件和下紧固导通部件中的定位通孔，横向排列成一直线；上紧固导通部件/下紧固导通部件沿着定位通孔的直径分割成可拆卸的两块，其中一块固定在上盖中，作为固定块；另一块作为拆卸块，和固定块在定位通孔位置可分离，使气体检测管能放入定位通孔，拆卸块和固定块对接后能固定住气体检测管。

本实用新型中，所述气体检测管为上下贯通的玻璃管，内部填充用于检测有害物质的填料，针对不同的气体有不同的填料，为市面上能采购到的常规的气体检测管。

本实用新型中，所述液体样品检测凹盘、样品预处理凹盘表面设有聚四氟等防腐涂层，且均可取下更换或清洗。

本实用新型中，所述管路、电源连接线、数据信号线均通过线路保护套聚拢后，穿过箱体隔板。

本实用新型中，所述气体传感器为电化学气体传感器集成模块，集成有一氧化碳传感器、硫化氢传感器、二氧化硫传感器、可燃气体传感器、氧气传感器、一氧化氮传感器、二氧化氮传感器、氢气传感器、氨气传感器中的一种或几种传感器。

本实用新型中，所述气体检测管为汽油、柴油、氨气、氰化氢、过氧化氢、三溴甲烷、二氧化氮、硝基苯、氯气、丁胺、乙基醚、甲醇、二氧化碳、氯苯、丙硫醇、氯乙烯、二甲苯等中的一种或多种气体检测管。

本实用新型工作方式：

气体传感器，集成有如一氧化碳传感器、硫化氢传感器、二氧化硫传感器、可燃气体传感器、氧气传感器、一氧化氮传感器、二氧化氮传感器、氢气传感器、氨气传感器中的一种或几种传感器，根据消防现场基本情况和获取的基础信息，气体检测管选配可检测出汽油、柴油、氨气、氰化氢、过氧化氢、三溴甲烷、二氧化氮、硝基苯、氯气、丁胺、乙基醚、甲醇、二氧化碳、氯苯、丙硫醇、氯乙烯、二甲苯的检测填料或相应的商品化气体检测管；

打开盖体以及进气口盖，打开上紧固导通部件与下紧固导通部件的拆卸块，将选配的气体检测管放入上紧固导通部件与下紧固导通部件的固定块中，将拆卸块盖合在固定块上，将气体检测管固定；

启动装置电源，打开检测控制器，检测控制器通过控制打开真空泵和电化学检测模块，并显示气体传感器实时数据；在真空作用下，环境气体由进气口进入传感器部件箱，气体中的固体颗粒物由进气口上的过滤网拦截过滤，过滤后的气体进入传感器部件箱后与气体传感器接触，若气体中含有一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、可燃气体、氧气、一氧化氮、二氧化氮、氢气、氨气等一种或几种气体成分时，则相应电化学传感器将产生响应信号并由数据信号线传入检测控制器，检测控制器对传入的电化学气体数据进行分析；气体通过气体传感器后，经气体检测管，若气体中还含有汽油、柴油、氨气、氰化氢、过氧化氢、三溴甲烷、二氧化氮、硝基苯、氯气、丁胺、乙基醚、甲醇、二氧化碳、氯苯、丙硫醇、氯乙烯、二甲苯氨气、氰化氢、二氧化氮、硝基苯、氯气、二氧化碳等一种或几种气体成分时，则相应气体检测管将发生显色反应，现场人员可以通过观测识别相应气体的存在与否及其大致含量。经过气体检测管的气体成分可被密闭气流引导腔内设置的过滤材料吸附；

以此完成消防现场环境中气体成分检测。

现场采集的液体样品预处理所涉及的烧杯、试剂瓶、镊子等物品及样品提取、过滤、纯化步骤可在样品预处理凹盘中进行，将商品化或定制的芯片式印刷电极一端插入电化学检测模块的插口；将处理好的液体样品或现场直接符合电化学检测要求的样品通过滴管滴加在芯片式印刷电极的工作区域表面，利用检测控制器读取芯片式印刷电极上反馈的信息，对滴加的液体样品进行检测分析；液体样品检测凹盘能接住芯片式印刷电极上的漏液；也可利用一端连接检测模块、另一端设有供芯片式印刷电极插入接口的引线，将芯片式印刷电极连接引线后，直接浸入容器或现场的液体中进行检测；

以此完成液体成分检测。

传感器部件箱打开，气体传感器上的气体传感器可调整更换。

本实用新型结构简单、操作便捷、集成度高，可以同时实现多种有毒有害物质检测。

附图说明

图1为本实用新型结构图示。

图2为气体检测管固定装置结构图示。

图中标号：1为箱体，2为箱盖，3为箱体隔板，4为检测控制器，5为电化学检测模块，6为液体样品检测凹盘，7为样品预处理凹盘，8为芯片式印刷电极，9为内置电池，10为真空泵，11为气体检测管固定装置，12为传感器部件箱，13为气体传感器，14为气体检测管，15为上紧固导通部件，16为下紧固导通部件，17为定位通孔，18为密闭气流引导腔，19为拆卸块。

具体实施方式

本实用新型包括箱体1，箱盖2，箱体隔板3，检测控制器4，电化学检测模块5，液体样品检测凹盘6，样品预处理凹盘7，芯片式印刷电极8，内置电池9，真空泵10，气体检测管固定装置11，传感器部件箱12，气体传感器13；

所述箱体1为长方体，工程塑料材质；箱体1开口向上，箱体隔板3盖合于箱体1的开口上；所述箱盖2也为长方体，具有腔体，开口向下，能盖合在箱体1上；箱体1和箱盖2通过转轴连接，箱盖2翻转式打开90°，可以通过箱体1和箱盖2相邻的外侧壁设置折叠铰链，使箱盖2翻转打开后固定在竖直状态下，如图1所示。

所述检测控制器4、电化学检测模块5、液体样品检测凹盘6、样品预处理凹盘7均设置于箱体隔板3上；所述检测控制器4为平板电脑，带有触摸控制的显示屏；所述电化学检测模块5能读取芯片式印刷电极8在接触液体样品后产生的数据信号，为一种市面在售的电化学数据读取器，例如可以采用基于瑞士万通的DropStat便携式电化学数据阅读器技术；电化学检测模块5设置于液体样品检测凹盘6附近；液体样品检测凹盘6、样品预处理凹盘7表面为聚四氟等防腐蚀材料，且均可取下更换或清洗。

所述气体检测管固定装置11和传感器部件箱12固定设置于箱盖2中；所述传感器部件箱12为密封箱体，贴合设置于箱盖2在打开状态下的顶部位置，如图1所示，在贴合的一面上，箱盖2和传感器部件箱12对应位置均设有开孔，作为进气口，且进气口处设置有过滤网；气体传感器13设置于感器部件箱12中；气体检测管固定装置11用于固定气体检测管14，位于感器部件箱12下方；

所述气体检测管14为上下贯通的玻璃管，内部填充用于检测有害物质的填料，针对不同的气体有不同的填料，为市面上能采购到的常规的气体检测管；

所述气体检测管固定装置11包括上紧固导通部件15和下紧固导通部件16， 从上到下依次排列设置；上紧固导通部件15和下紧固导通部件16均设计为长方体，平行排列；上紧固导通部件15和下紧固导通部件16均设有竖直方向贯通的圆柱形的定位通孔17，气体检测管14的上端口能插入上紧固导通部件的定位通孔，下端口能插入下紧固导通部件的定位通孔；所述上紧固导通部件15和下紧固导通部件16中的定位通孔17，横向排列成一直线；上紧固导通部件15和下紧固导通部件16均沿着定位通孔17的直径分割成可拆卸的两块组件，其中一块固定在上盖中，作为固定块；另一块作为拆卸块19，和固定块在定位通孔17位置可分离，使气体检测管能放入定位通孔17，拆卸块19和固定块对接后能固定住气体检测管14；

所述下紧固导通部件16和上紧固导通部件15结构思路一致，具体结构略有不同：下紧固导通部件16底端分为上下两层，上层为固定块和拆卸块19，下层为一个和固定块一体的基座，基座的面积与下紧固导通部件16的拆卸块19和固定块对接后面积相同；定位通孔17位于下层基座中的一段为上大下小结构或者直径小于位于上层的定位通孔17直径，这样气体检测管放入气体检测管固定装置11中时，不会下落滑出定位通孔17；基座底端设有一个密封对接的密闭气流引导腔18；如图2所示；密闭气流引导腔18底部一个通气口，通过管路和真空泵10对接，密闭气流引导腔18顶部设有大开口，和下紧固导通部件16底端基座对接，覆盖住所有下紧固导通部件16底端的定位通孔；这样保证下紧固导通部件16的拆卸块19可拆卸情况下，不影响密闭气流引导腔18和定位通孔17的密封；

所述密闭气流引导腔18中填充有活性炭，吸附有毒有害气体，避免直接进入真空泵。

在真空泵10作用下，能形成一条供气体流动路径：能使外部气体通过传感器部件箱12的进气口进入传感器部件箱12中，再通过传感器部件箱12底部的开孔，经气体检测管固定装置11顶端的定位通孔流入气体检测管14中，气体经气体检测管14后，再从气体检测管固定装置11底端的定位通孔流出，进入密闭气流引导腔18，再经密闭气流引导腔18底端的通气口排出，经管路到达真空泵10。

所述检测控制器4与电化学检测模块5之间通过数据信号线连接；检测控制器4与气体传感器13之间也通过数据信号线连接；所述电化学检测模块5设有供芯片式印刷电极8插入端插入连接的插口，液体样品检测凹盘6位于芯片式印刷电极露出端下方；

所述内置电池9和真空泵10设置于箱体1中，所述内置电池9同检测控制器4、电化学检测模块5、气体传感器13和真空泵10通过电源连接线连接，为其供电。

所述气体传感器13为电化学气体传感器集成模块，包含有一氧化碳传感器、硫化氢传感器、可燃气体传感器和/或氧气传感器。

本实用新型使用时，气体传感器集成有一氧化碳、硫化氢、可燃气体、氧气传感器，根据消防现场基本情况和获取的基础信息，气体检测管选配可检测出氨气、氰化氢、二氧化氮、硝基苯、氯气、二甲苯的商品化气体检测管；

打开盖体以及进气口盖，打开上紧固导通部件与下紧固导通部件的拆卸块，将选配的气体检测管放入上紧固导通部件与下紧固导通部件的固定块中，将拆卸块盖合在固定块上，将气体检测管固定；

启动装置电源，打开检测控制器，检测控制器通过控制打开真空泵和电化学检测模块，可以显示气体传感器实时数据；在真空作用下，环境气体由进气口进入传感器部件箱，气体中的固体颗粒物由进气口上的过滤网拦截过滤，过滤后的气体进入传感器部件箱后与气体传感器接触，若气体中含有一氧化碳、硫化氢、可燃气体、氧气等中的一种或多种气体，则相应电化学传感器将产生响应信号并由数据信号线传入检测控制器，检测控制器对传入的电化学气体数据进行分析；气体通过气体传感器后，经气体检测管，若气体中还含有氨气、氰化氢、二氧化氮、硝基苯、氯气、二甲苯等中的一种或多种气体，则相应气体检测管将发生显色反应，现场人员可以通过观测识别相应气体的存在与否及其大致含量。经过气体检测管的气体成分可被密闭气流引导腔内设置的活性炭料吸附。

将消防救援现场提取的土壤置于烧杯中，烧杯置于样品预处理凹盘上，加入去离子水，过滤固体杂质后，收集过滤液，在过滤液中加入缓冲溶液后作为待测样品；将商品化的芯片式印刷电极插入电化学检测模块的插口，再将处理好的待测液体样品通过滴管滴加在商品化的芯片式印刷电极的工作区域表面，利用检测控制器对滴加的液体样品进行检测分析。也可利用一端连接检测模块、另一端设有供芯片式印刷电极插入接口的引线，将芯片式印刷电极连接引线后，直接浸入含有待测样品的烧杯中并在磁力搅拌下进行检测分析。

所述传感器部件箱打开，气体传感器上的气体传感器可调整更换。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列结构，但是应理解并领会，这些方法不受具体所限，因为根据一个或多个实施例，一些结构可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (7)

1.一种便携式消防救援现场样品检测装置，其特征在于，包括箱体，箱盖，箱体隔板，检测控制器，电化学检测模块，液体样品检测凹盘，样品预处理凹盘，芯片式印刷电极，内置电池，真空泵，气体检测管固定装置，传感器部件箱和气体传感器；

所述箱体开口向上，箱体隔板盖合于箱体的开口上；所述箱盖也具有腔体，开口向下，能盖合在箱体上；

所述检测控制器、电化学检测模块、液体样品检测凹盘、样品预处理凹盘均设置于箱体隔板上；所述检测控制器带有显示屏；

所述气体检测管固定装置和传感器部件箱固定设置于箱盖中；所述感器部件箱为密封箱体，气体传感器设置于感器部件箱中；气体检测管固定装置用于定位气体检测管，位于感器部件箱下方；

所述检测控制器与电化学检测模块之间通过数据信号线连接；检测控制器与气体传感器之间也通过数据信号线连接；所述电化学检测模块设有供芯片式印刷电极插入并连接的插口，液体样品检测凹盘设置于芯片式印刷电极下方；

所述内置电池和真空泵设置于箱体中；所述内置电池同检测控制器、电化学检测模块、气体传感器和真空泵通过电源连接线连接，为其供电；

所述气体检测管有若干个，能固定设置于气体检测管固定装置中；所述气体检测管固定装置顶端和底端均设有定位通孔，能对应到各个气体检测管的管体顶端和底端；所述气体检测管固定装置底部还密封对接有一个密闭气流引导腔；该密闭气流引导腔底部设置有一个通气口，通过管路和真空泵对接；密闭气流引导腔顶部也设有大开口，与气体检测管固定装置底端对接，且覆盖住所有气体检测管固定装置底端的定位通孔；

所述箱盖中，传感器部件箱设置于气体检测管固定装置上方，并与之密封对接；传感器部件箱的对接面上、对应气体检测管固定装置顶端的定位通孔的位置，设有贯通的开孔；气体传感器设置于传感器部件箱中；传感器部件箱上还设有能和外部空气连通的进气口，进气口上设有可拆卸的密封进气口盖。

2.如权利要求1所述的便携式消防救援现场样品检测装置，其特征在于，所述传感器部件箱上进气口还设有过滤网。

3.如权利要求1所述的便携式消防救援现场样品检测装置，其特征在于，所述密闭气流引导腔内填充有吸附过滤材料。

4.如权利要求1所述的便携式消防救援现场样品检测装置，其特征在于，所述气体检测管固定装置包括上紧固导通部件和下紧固导通部件，从上到下依次排列设置；上紧固导通部件和下紧固导通部件平行排列；定位通孔分别设置于上紧固导通部件和下紧固导通部件上，气体检测管的上端口能插入上紧固导通部件的定位通孔，下端口能插入下紧固导通部件的定位通孔；上紧固导通部件和下紧固导通部件分别与传感器部件箱和气流引导腔密封连接。

5.如权利要求4所述的便携式消防救援现场样品检测装置，其特征在于，所述上紧固导通部件和下紧固导通部件中的定位通孔，横向排列成一直线；上紧固导通部件/下紧固导通部件沿着定位通孔的直径分割成可拆卸的两块，其中一块固定在上盖中，作为固定块；另一块作为拆卸块，和固定块在定位通孔位置可分离，使气体检测管能放入定位通孔，拆卸块和固定块对接后能固定住气体检测管。

6.如权利要求5所述的便携式消防救援现场样品检测装置，其特征在于，所述下紧固导通部件底端分为上、下两层，上层为固定块和拆卸块，下层为一个和固定块一体的基座，基座的面积与下紧固导通部件的拆卸块和固定块对接后面积相同；定位通孔位于下层基座中的一段为上大下小结构或者直径小于位于上层的定位通孔直径。

7.如权利要求1所述的便携式消防救援现场样品检测装置，其特征在于，所述气体传感器为电化学气体传感器集成模块，集成有一氧化碳传感器、硫化氢传感器、二氧化硫传感器、可燃气体传感器、氧气传感器、一氧化氮传感器、二氧化氮传感器、氢气传感器、氨气传感器中的一种或几种传感器。

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