CN220772926U - 一种便携式傅里叶红外气体监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式傅里叶红外气体监测装置，包括傅里叶红外气体监测仪和外部接口，所述傅里叶红外气体监测仪的顶端固定有密封壳，所述傅里叶红外气体监测仪顶端的一侧通过凸柱固定有顶板，所述顶板的顶端安装有红外光源，所述红外光源一侧的顶板顶端安装有红外吸收传感器；双点位抽气结构，所述双点位抽气结构安装在密封壳的一侧内壁上，用于以直角形式进行抽气采样。本实用新型可以在两个不同的位置进行气体采样，这样可以更好地覆盖区域内的不同位置和方向，获取更全面的气体样本，对于动态环境中气体分布不均匀的情况，双点位采样可以提供更准确的测量结果，且可以检测到更小的气体浓度变化，提高测量的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及傅里叶红外气体监测仪技术领域，具体为一种便携式傅里叶红外气体监测装置。
背景技术
傅里叶红外气体分析仪由光源、传感器、光路系统、信号处理器和显示器/数据记录器等组件构成。它的工作原理是利用红外光源发射特定波长的红外光，通过光路系统引导红外光通过待测气体，待测气体中特定成分吸收红外光，传感器检测光强变化并转换为电信号，信号处理器进行放大、滤波、数字化处理，并计算出实际气体浓度，最后结果通过显示器/数据记录器显示或记录，这种分析仪基于傅里叶红外光谱学原理，可广泛应用于环境监测、工业过程控制和气体检测等领域；
如授权公告号为CN217059922U所公开的一种便携式一体化傅里叶红外气体分析仪，包括：外壳体，所述外壳体内设有主机，所述外壳体顶端转动设有翻盖，所述翻盖内壁上设有嵌入式采样泵和嵌入式触控系统，所述主机和嵌入式采样泵均与所述嵌入式触控系统电连接，所述主机与所述嵌入式采样泵通过管道连接；通过设于翻盖上的嵌入式采样泵和嵌入式触控系统结合主机完成气体分析，人员能携带设备快速响应，抵达事故现场进行监测工作，但是上述技术方案中，傅里叶红外气体分析仪的抽样口为单侧方向抽样，在动态环境中，气体的分布会迅速变化，由于傅里叶红外气体分析仪只在单侧方向进行抽样，这意味着它需要一定的时间来检测环境中的气体变化，它提供的是局部监测而非全面覆盖，导致在环境中出现不均匀的气体采样，无法及时检测到气体的变化和浓度峰值，因而在动态环境中表现不足。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种便携式傅里叶红外气体监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种便携式傅里叶红外气体监测装置，包括：
傅里叶红外气体监测仪和外部接口，所述傅里叶红外气体监测仪的顶端固定有密封壳，所述傅里叶红外气体监测仪顶端的一侧通过凸柱固定有顶板，所述顶板的顶端安装有红外光源，所述红外光源一侧的顶板顶端安装有红外吸收传感器；
双点位抽气结构，所述双点位抽气结构安装在密封壳的一侧内壁上，用于以直角形式进行抽气采样；
排气净化结构，所述排气净化结构安装在傅里叶红外气体监测仪顶端的一侧；
监测仪控制系统，所述监测仪控制系统安装在密封壳的顶部，所述监测仪控制系统一侧的密封壳内壁上安装有供电模块，所述监测仪控制系统和红外光源、红外吸收传感器、双点位抽气结构以及排气净化结构电性连接，所述密封壳顶端的一侧安装有触控显示屏,触控显示屏的输出端与监测仪控制系统的输入端电性连接。
优选的，所述顶板的底端安装有辅助送风结构。
优选的，所述辅助送风结构为安装在凸柱底端的储气罩，以及安装在储气罩底端的马达，所述马达的输出端安装有扇叶单体，所述储气罩的底端设置有排气孔。
优选的，所述红外光源包括安装在凸柱顶端位置处的倒U字架，以及安装在倒U字架顶端的红外激光器，所述红外激光器的输入端与监测仪控制系统的输出端电性连接。
优选的，所述排气净化结构包括安装在傅里叶红外气体监测仪顶端一侧的排气泵，以及排气泵输出端安装的空气滤芯，所述空气滤芯的顶端依次安装有排气管以及单向排气嘴，所述单向排气嘴的顶端贯穿至密封壳的外部，所述排气泵的输入端与监测仪控制系统的输出端电性连接。
优选的，所述双点位抽气结构包括安装在傅里叶红外气体监测仪顶端一侧的吸气泵，以及吸气泵输出端安装的吸气直管，所述吸气直管靠近红外激光器的一侧外壁上分别安装有出气管、分流管，所述分流管、吸气直管的顶端皆贯穿至密封壳的外部并安装有吸气嘴，所述出气管的顶端安装有出气嘴，所述吸气泵的的输入端与监测仪控制系统的输出端电性连接。
优选的，所述吸气直管、分流管表面的一侧皆安装有单向控制阀。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该一种便携式傅里叶红外气体监测装置通过设置有双点位抽气结构和密封壳等相互配合的结构，双点位抽气结构以直角方位的形式抽取装置附近的气体样品，气体样品被送入红外光源的所在处，可以在两个不同的位置进行气体采样，这样可以更好地覆盖区域内的不同位置和方向，获取更全面的气体样本，对于动态环境中气体分布不均匀的情况，双点位采样可以提供更准确的测量结果，且可以检测到更小的气体浓度变化，提高测量的准确性。
附图说明
图1为本实用新型的主视剖面结构示意图；
图2为本实用新型的俯视剖面结构示意图；
图3为本实用新型的后视结构示意图；
图4为本实用新型的双点位抽气结构立体结构示意图；
图中：1、傅里叶红外气体监测仪；2、密封壳；3、凸柱；301、顶板；4、储气罩；401、马达；402、扇叶单体；5、倒U字架；6、红外激光器；7、监测仪控制系统；8、供电模块；9、排气净化结构；901、排气泵；902、空气滤芯；903、排气管；904、单向排气嘴；10、双点位抽气结构；1001、吸气泵；1002、吸气直管；1003、出气管；1004、出气嘴；1005、吸气嘴；1006、分流管；1007、单向控制阀；11、红外吸收传感器；12、触控显示屏；13、外部接口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例：一种便携式傅里叶红外气体监测装置，包括傅里叶红外气体监测仪1和外部接口13，傅里叶红外气体监测仪1的顶端固定有密封壳2，傅里叶红外气体监测仪1顶端的一侧通过凸柱3固定有顶板301，顶板301的顶端安装有红外光源，红外光源包括安装在凸柱3顶端位置处的倒U字架5，以及安装在倒U字架5顶端的红外激光器6，红外激光器6的输入端与监测仪控制系统7的输出端电性连接；
红外光源一侧的顶板301顶端安装有红外吸收传感器11；
双点位抽气结构10，双点位抽气结构10安装在密封壳2的一侧内壁上，用于以直角形式进行抽气采样，监测仪控制系统7根据触控显示屏12的指令控制双点位抽气结构10工作，使得双点位抽气结构10以直角方位的形式抽取装置附近的气体样品，则气体样品被送入红外激光器6的所在处，可以在两个不同的位置进行气体采样，这样可以更好地覆盖区域内的不同位置和方向，获取更全面的气体样本；
排气净化结构9，排气净化结构9安装在傅里叶红外气体监测仪1顶端的一侧；
监测仪控制系统7，监测仪控制系统7安装在密封壳2的顶部，监测仪控制系统7一侧的密封壳2内壁上安装有供电模块8，装置工作过程中由供电模块8为各电器零部件进行供电，便于工作人员户外使用，保证装置的外出使用的便捷性；
监测仪控制系统7和红外光源、红外吸收传感器11、双点位抽气结构10以及排气净化结构9电性连接，密封壳2顶端的一侧安装有触控显示屏12,触控显示屏12的输出端与监测仪控制系统7的输入端电性连接，通过触控显示屏12向监测仪控制系统7发出控制指令，由监测仪控制系统7开启双点位抽气结构10以及红外激光器6工作；
红外激光器6发射特定波长的红外光，红外光波长通常对应待测气体吸收的特定谱线，红外光通过待测气体时，气体分子中的特定成分会对特定波长的红外光进行吸收。不同气体分子吸收红外光的方式和程度不同，红外吸收传感器11会测量光的吸收程度，并将其转换为与待测气体浓度相关的电信号，红外吸收传感器11输出的电信号经过监测仪控制系统7进行放大、滤波、放大和数字化处理，且监测仪控制系统7会执行与待测气体浓度相关的算法，通过与事先建立的气体浓度和光强的校准曲线比较，计算出实际气体浓度，其计算的结果可以通过触控显示屏12显示；
双点位抽气结构10包括安装在傅里叶红外气体监测仪1顶端一侧的吸气泵1001，以及吸气泵1001输出端安装的吸气直管1002，吸气直管1002靠近红外激光器6的一侧外壁上分别安装有出气管1003、分流管1006，分流管1006、吸气直管1002的顶端皆贯穿至密封壳2的外部并安装有吸气嘴1005，出气管1003的顶端安装有出气嘴1004，吸气泵1001的的输入端与监测仪控制系统7的输出端电性连接；
吸气直管1002、分流管1006表面的一侧皆安装有单向控制阀1007，通过单向控制阀1007防止气体回流，影响气体浓度的被检测精度；
装置吸气阶段，由吸气泵1001产生吸力，则吸气直管1002、分流管1006端部的吸气嘴1005产生负压，使得装置外部气体被压入分流管1006、吸气直管1002中，并通过出气管1003、出气嘴1004喷向红外激光器6处，以此进行后续的检测工作，当一个点的气体浓度发生变化时，另一个点可能仍保持较低的浓度，可以提高对气体变化的敏感性，并更准确地捕捉到气体浓度的变化趋势；
排气净化结构9包括安装在傅里叶红外气体监测仪1顶端一侧的排气泵901，以及排气泵901输出端安装的空气滤芯902，空气滤芯902的顶端依次安装有排气管903以及单向排气嘴904，单向排气嘴904的顶端贯穿至密封壳2的外部，排气泵901的输入端与监测仪控制系统7的输出端电性连接；
装置排气阶段，由排气泵901产生吸力，使得装置内部气体通过排气泵901送入空气滤芯902、排气管903中，并通过单向排气嘴904排出，该过程中空气滤芯902起到气体初步净化的目的，避免待测气体滞留在装置内部；
顶板301的底端安装有辅助送风结构，辅助送风结构为安装在凸柱3底端的储气罩4，以及安装在储气罩4底端的马达401，马达401的输出端安装有扇叶单体402，储气罩4的底端设置有排气孔；
在装置吸气阶段，工作人员可通过触控显示屏12、监测仪控制系统7开启马达401工作，则马达401驱动扇叶单体402回转，则扇叶单体402将待测气体快速扩散至装置内部，提高装置内部的气体扩散速度。
本申请实施例在使用时，首先工作人员携带该装置至待监测点，随后通过触控显示屏12向监测仪控制系统7发出控制指令，由监测仪控制系统7开启双点位抽气结构10以及红外激光器6工作，则监测仪控制系统7根据触控显示屏12的指令控制双点位抽气结构10工作，使得双点位抽气结构10以直角方位的形式抽取装置附近的气体样品，则气体样品被送入红外激光器6的所在处，待气体检测完毕后，工作人员通过触控显示屏12、监测仪控制系统7控制双点位抽气结构10常闭，并且开启排气净化结构9工作，由排气净化结构9将净化后的气体排出装置外部，以此完成一次气体检测工作，该装置过程中由双点位抽气结构10形成直角形式分布的双点位抽气取样，可以在两个不同的位置进行气体采样，这样可以更好地覆盖区域内的不同位置和方向，获取更全面的气体样本，对于动态环境中气体分布不均匀的情况，双点位采样可以提供更准确的测量结果，且可以检测到更小的气体浓度变化，提高测量的准确性。
Claims (7)
1.一种便携式傅里叶红外气体监测装置，其特征在于，包括：
傅里叶红外气体监测仪(1)和外部接口(13)，所述傅里叶红外气体监测仪(1)的顶端固定有密封壳(2)，所述傅里叶红外气体监测仪(1)顶端的一侧通过凸柱(3)固定有顶板(301)，所述顶板(301)的顶端安装有红外光源，所述红外光源一侧的顶板(301)顶端安装有红外吸收传感器(11)；
双点位抽气结构(10)，所述双点位抽气结构(10)安装在密封壳(2)的一侧内壁上，用于以直角形式进行抽气采样；
排气净化结构(9)，所述排气净化结构(9)安装在傅里叶红外气体监测仪(1)顶端的一侧；
监测仪控制系统(7)，所述监测仪控制系统(7)安装在密封壳(2)的顶部，所述监测仪控制系统(7)一侧的密封壳(2)内壁上安装有供电模块(8)，所述监测仪控制系统(7)和红外光源、红外吸收传感器(11)、双点位抽气结构(10)以及排气净化结构(9)电性连接，所述密封壳(2)顶端的一侧安装有触控显示屏(12),触控显示屏(12)的输出端与监测仪控制系统(7)的输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式傅里叶红外气体监测装置，其特征在于：所述顶板(301)的底端安装有辅助送风结构。
3.根据权利要求2所述的一种便携式傅里叶红外气体监测装置，其特征在于：所述辅助送风结构为安装在凸柱(3)底端的储气罩(4)，以及安装在储气罩(4)底端的马达(401)，所述马达(401)的输出端安装有扇叶单体(402)，所述储气罩(4)的底端设置有排气孔。
4.根据权利要求1所述的一种便携式傅里叶红外气体监测装置，其特征在于：所述红外光源包括安装在凸柱(3)顶端位置处的倒U字架(5)，以及安装在倒U字架(5)顶端的红外激光器(6)，所述红外激光器(6)的输入端与监测仪控制系统(7)的输出端电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种便携式傅里叶红外气体监测装置，其特征在于：所述排气净化结构(9)包括安装在傅里叶红外气体监测仪(1)顶端一侧的排气泵(901)，以及排气泵(901)输出端安装的空气滤芯(902)，所述空气滤芯(902)的顶端依次安装有排气管(903)以及单向排气嘴(904)，所述单向排气嘴(904)的顶端贯穿至密封壳(2)的外部，所述排气泵(901)的输入端与监测仪控制系统(7)的输出端电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种便携式傅里叶红外气体监测装置，其特征在于：所述双点位抽气结构(10)包括安装在傅里叶红外气体监测仪(1)顶端一侧的吸气泵(1001)，以及吸气泵(1001)输出端安装的吸气直管(1002)，所述吸气直管(1002)靠近红外激光器(6)的一侧外壁上分别安装有出气管(1003)、分流管(1006)，所述分流管(1006)、吸气直管(1002)的顶端皆贯穿至密封壳(2)的外部并安装有吸气嘴(1005)，所述出气管(1003)的顶端安装有出气嘴(1004)，所述吸气泵(1001)的输入端与监测仪控制系统(7)的输出端电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种便携式傅里叶红外气体监测装置，其特征在于：所述吸气直管(1002)、分流管(1006)表面的一侧皆安装有单向控制阀(1007)。
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