CN217901626U - 一种能够抑制温度和湿度干扰的pid检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器，它包括灯室、电离室、进气缓冲气室和温湿度检测气室等，所述灯室内设置紫外灯，所述紫外灯通过所述灯室的紫外窗与所述电离室连通，所述进气缓冲气室位于所述电离室的进气口与PID检测器进气口之间，所述温湿度检测气室位于所述电离室的出气口与PID检测器出气口之间；所述电离室下方设置所述电路板，所述电路板下方设置所述加热片容纳室；所述电离室内设置极化电极片和收集电极片，所述温湿度检测气室内设置温湿度传感器，所述极化电极片、所述收集电极片和所述温湿度传感器分别与所述电路板连接；所述加热片容纳室内设置加热片，所述加热片与所述电路板上的电极焊盘点接触连接。

Description

一种能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器

技术领域

本实用新型涉及PID检测技术领域，具体的说，涉及了一种能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器。

背景技术

光离子气体传感器（PID，Photo Ionization Detector）是基于光离子电离气体的原理进行气体检测的。使用离子灯产生的紫外光对目标气体进行照射/轰击，目标气体吸收了足够的紫外光能量后就会被电离，通过检测气体电离后产生的微小电流，即可检测出目标气体的浓度。绝大多数空气（N2、O2和CO2）的光离子能量都高于离子灯所提供的能量，所以空气的成份是不会被检测到的。因此，光离子气体传感器非常适合用来检测环境气体中的多种挥发性有机化合物（VOCs），并且不受空气的干扰，检测精度可达到ppb级别。

但是，PID检测器对电离室内的温度和湿度比较敏感：（1）随着温度升高，紫外灯的光强减弱，小波长的光透过率也迅速下降，使得检测限有所提高，进而影响检测精度：（2）湿度较高的环境下，水汽会进入到电离室内并附着在离子室内部和电极片上，导致漏电流增大以及基线发生漂移，进而影响检测精度。中国专利CN201220664573.0以及CN201010566809.2均在电离室壳体内嵌加热棒，通过加热棒对整个电离室壳体进行加热，无法直接对极化电极和收集电极进行加热，热损耗高，且PID检测器体积大。

另外，现有PID检测器中待测气体气流直接进入电离室内，对灯窗口直接吹扫，易造成灯窗口有机物的沉积，影响PID检测器的寿命。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器，其包括灯室、电离室、进气缓冲气室、温湿度检测气室、加热片容纳室和电路板，所述灯室内设置紫外灯，所述紫外灯通过所述灯室的紫外窗与所述电离室连通，所述进气缓冲气室位于所述电离室的进气口与PID检测器进气口之间，所述温湿度检测气室位于所述电离室的出气口与PID检测器出气口之间；所述电离室下方设置所述电路板，所述电路板下方设置所述加热片容纳室；

所述电离室内设置极化电极片和收集电极片，所述温湿度检测气室内设置温湿度传感器，所述极化电极片、所述收集电极片和所述温湿度传感器分别与所述电路板连接；

所述加热片容纳室内设置加热片，所述加热片与所述电路板上的电极焊盘点接触连接；

所述极化电极片和所述收集电极片均为不锈钢电极片，所述不锈钢电极片的电极焊盘分别通过电极探针固定在所述电路板的电极焊盘点上。

本实用新型的有益效果为：

1）本实用新型提出了一种能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器，通过在电路板两侧分别设置电极片和加热片，且使得加热片与所述电路板上的电极焊盘点接触连接，加热片产生的热量经电极焊盘点和电极探针传递至电极片，对极化电极和收集电极进行直接加热，避免水汽在电极片上凝结，同时使得电离室内快速达到工作环境温度，进而提高PID检测效率；

另外，将加热片放置在加热片容纳室中，所述加热片容纳室起保温作用，让加热片产生的热量，更多地直接传递至电极片和电离室内；

因此，本实用新型具备热损耗低、体积小、功耗低的优点；

2）通过内置在温湿度检测气室的温湿度传感器，进行温度监测和反馈调控，使电离室内工作环境温度恒定在一定温度，可消除温度对传感器的干扰；

3）使电离室内处于一个较高的温度环境下，可以有效避免水汽凝结，保证电离室的干燥，从而减小了湿度干扰产生的漏电流，零点稳定性好，可有效减小或免除湿度对PID检测器的干扰；

4）通过进气缓冲气室对进入到腔体内的气流进行缓冲，降低气流对灯窗口的直接吹扫速度，同时减少灯窗口有机物的沉积。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1.上盖；2.灯室壳体；3.电离室；4.进气缓冲气室；5.温湿度检测气室；6.极化电极片；7.收集电极片；8.电路板；9.加热片；10.加热片容纳室。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如附图1所示，一种能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器，它包括灯室、电离室3、进气缓冲气室4、温湿度检测气室5、加热片容纳室10和电路板8，所述灯室内设置紫外灯，所述紫外灯通过所述灯室的紫外窗与所述电离室3连通，所述进气缓冲气室4位于所述电离室3的进气口与PID检测器进气口之间，所述温湿度检测气室5位于所述电离室3的出气口与PID检测器出气口之间；所述电离室3下方设置所述电路板8，所述电路板8下方设置所述加热片容纳室10；

所述电离室3内设置极化电极片6和收集电极片7，所述温湿度检测气室5内设置温湿度传感器，所述极化电极片6、所述收集电极片7和所述温湿度传感器分别与所述电路板8连接；

所述加热片容纳室10内设置加热片9，所述加热片9与所述电路板8上的电极焊盘点接触连接；

所述极化电极片6和所述收集电极片7均为不锈钢电极片，所述不锈钢电极片的三个电极焊盘分别通过电极探针固定（焊接）在所述电路板8的电极焊盘点上；所述不锈钢电极片的中心位置（或者其他位置）开设有通孔，以使得待测气体快速到达两个不锈钢电极片之间。

需要说明的是，所述电离室3、所述进气缓冲气室4和所述温湿度检测气室5与所述电路板8密封组成三气室结构，所述进气缓冲气室4对进入即将电离室3内的待测气体进行缓冲，降低气流对紫外灯窗口的直接吹扫速度，同时有利于减少灯窗口有机物的沉积，延长该能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器的使用寿命。所述温湿度检测气室5内的温湿度传感器用于监测整个气室中的温度和湿度情况，并传输至所述电路板8，以便进行温度监测和反馈调控，使所述电离室3内恒定在一定温度。

可以理解，通过在电路板8的两侧分别设置电极片（极化电极片6和收集电极片7）和加热片9，且使得加热9片与所述电路板8上的电极焊盘点接触连接，从而使得加热片9产生的热量经电极焊盘点和电极探针传递至电极片（极化电极片6和收集电极片7），通过物理传热对两个电极片进行直接加热。另外，所述电路板8与下方设置的加热片容纳室10密封，将加热片9罩在加热片容纳室10中，起到保温作用，让加热片9产生的温度，能够更多地直接传递至电极片和电离室3内。

可以理解，在极化电极片6上加直流高电压，使电离室3内形成正或负电场；紫外灯透过光窗照射入电离室3内，待测机挥发性有机物分子在10.6eV的高能紫外线照射下，电离产生电子和带正电荷的离子，这些电子或离子在电场间形成定向电流被收集极收集，经电路板8的检测放大和处理后输出电流信号。

其中，所述电路板8上的检测放大和处理电路为本领域技术人员知晓的现有技术，在此不再赘述。

可以理解，为了在加热的基础上缩小整个PID检测器的体积，所述不锈钢电极片的厚度为0.05mm至0.15mm。具体的，所述不锈钢电极片的厚度为1mm。

进一步的，所述灯室内还设置两个环形电极圈，用于高压激发点亮所述紫外灯；两个环形电极圈之间有绝缘隔离圈，用于将两个环形电极圈隔离并固定在相应位置。

具体的，所述加热片9为MCH陶瓷发热片；所述灯室位于灯室壳体内，所述灯室壳体上方还设置上盖1，所述上盖1用于压紧固定紫外灯，所述上盖1、所述灯室壳体2、所述电离室3、所述进气缓冲气室4和所述温湿度检测气室5均为聚四氟乙烯材质；所述加热片容纳室10为聚四氟乙烯或尼龙材质。

具体的，所述不锈钢电极片（所述极化电极片和所述收集电极片）为正六边形结构，所述电极探针为不锈钢弯脚或者铜探针，所述电极探针与不锈钢电极片一体成型；由于所述极化电极片6和所述收集电极片7均为正六边形结构，装配时，所述极化电极片6和所述收集电极片7上下设置，极化电极片6的电极探针（不锈钢弯脚）和收集电极片7的电极探针（不锈钢弯脚）刚好能够错开的，不会接触，如附图1所示。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器，其特征在于，包括灯室、电离室、进气缓冲气室、温湿度检测气室、加热片容纳室和电路板，所述灯室内设置紫外灯，所述紫外灯通过所述灯室的紫外窗与所述电离室连通，所述进气缓冲气室位于所述电离室的进气口与PID检测器进气口之间，所述温湿度检测气室位于所述电离室的出气口与PID检测器出气口之间；所述电离室下方设置所述电路板，所述电路板下方设置所述加热片容纳室；

所述电离室内设置极化电极片和收集电极片，所述温湿度检测气室内设置温湿度传感器，所述极化电极片、所述收集电极片和所述温湿度传感器分别与所述电路板连接；

所述加热片容纳室内设置加热片，所述加热片与所述电路板上的电极焊盘点接触连接；

所述极化电极片和所述收集电极片均为不锈钢电极片，所述不锈钢电极片的电极焊盘分别通过电极探针固定在所述电路板的电极焊盘点上。

2.根据权利要求1所述的能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器，其特征在于：所述不锈钢电极片为正六边形结构。

3.根据权利要求1所述的能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器，其特征在于：所述不锈钢电极片的厚度为0.05mm至0.15mm。

4.根据权利要求1所述的能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器，其特征在于：所述灯室内还设置环形电极圈，用于激发点亮所述紫外灯。

5.根据权利要求1所述的能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器，其特征在于：所述加热片为MCH陶瓷发热片。

6.根据权利要求1所述的能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器，其特征在于：所述灯室位于灯室壳体内，所述灯室壳体上方还设置上盖，所述上盖、所述灯室、所述电离室、所述进气缓冲气室和所述温湿度检测气室均为聚四氟乙烯材质。

7.根据权利要求1所述的能够抑制温度和湿度干扰的PID检测器，其特征在于：所述加热片容纳室为聚四氟乙烯或尼龙材质。

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