[發(fā)明專利]基于多檢測管顏色信息識別的便攜式氣體檢測儀

無效

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• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN103376252A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張斌;任帥;唐仕川;張融;沈臻霖;孫明磊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市勞動保護科學研究所;北京航空航天大學;金盾焜泰（北京）科技有限公司
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于多檢測管顏色信息識別的便攜式氣體檢測儀，該裝置適于多種工況環(huán)境，且能自動及智能地抽取多種氣體樣本，讀取氣體檢測管數(shù)據(jù)和分析處理數(shù)據(jù)。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)社會發(fā)展，人類生活環(huán)境逐漸惡化，大氣污染，尤其是工業(yè)生產(chǎn)和交通運輸所造成的廢氣污染就是其中之一。所以，有毒、有害及危險氣體，尤其是二氧化碳的檢測控制，在安全生產(chǎn)、勞動保護和氣候變化控制領(lǐng)域占有重要的地位。這些危害使人們意識到環(huán)境保護的重要性，同時，也對分析檢測儀器的研究提出了新的要求。傳統(tǒng)的氣體檢測是以化學反應實驗為基礎(chǔ)的，氣體檢測管是這類檢測方法的典型代表，由于其快速、簡便、行之有效、安全可靠，得到了迅速的發(fā)展。但目前這種方法主要是由人工完成，操作人員在大量繁瑣枯燥的工作中難免疲勞和錯誤，而且每次檢測只能獲得一支檢測管的結(jié)果，要檢測多種氣體就需要多次操作，這樣會導致測量效率下降和數(shù)據(jù)處理的不準確。因此，一款自動化程度高，功能齊全，同時適用于適用于移動和固定場所，并且能完成多種氣體檢測的綜合氣體檢測儀是環(huán)保科研以及工業(yè)生產(chǎn)急需的。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種多檢測管顏色信息識別的便攜式氣體檢測裝置，替代人工實現(xiàn)使用氣體檢測管進行空氣中氣體成分的檢測、讀取數(shù)據(jù)和分析處理數(shù)據(jù)，能降低操作人員的工作強度，保證檢測效率和數(shù)據(jù)處理的準確性；同時適用于移動和固定場所，并且能同時完成多種氣體檢測。

本發(fā)明通過如下的技術(shù)方案實現(xiàn)。

一種氣體檢測裝置，包括外殼、三角架支撐座、底座平板、采樣組件、鏡頭組件、掃描組件、電源模塊和控制電路板，其特征在于，

所述采樣組件中包括多個檢測管，分別放入適于不同氣體的檢測試劑；

所述鏡頭組件包括三棱鏡安裝架、LED電路板、多傳感器電路板、LED光源、顏色傳感器、凸透鏡a、凸透鏡b、凸透鏡c和半透三棱鏡；

在所述控制電路板控制下，所述氣體檢測裝置能夠分時或同時執(zhí)行多個氣體檢測過程。

優(yōu)選地，所述的外殼是在長方體的基礎(chǔ)上挖去一棱角，使液晶屏傾斜角度面向用戶；液晶屏另一側(cè)再挖去一部分長方體，為插入氣體檢測管創(chuàng)造空間，外部加蓋玻璃防護罩；所述外殼的底部設(shè)置有手柄，方便操作者手持；所述外殼上還設(shè)置有插管監(jiān)測玻璃窗，用于觀測氣體檢測管是否完全進入檢測管接口，以及儀器內(nèi)部的情況。

優(yōu)選地，所述采樣組件包括氣體檢測管、檢測管插槽、檢測管支架、檢測管接口、檢測管接口壓環(huán)、抽氣接口和氣管；所述檢測管支架垂直固定在所述底座平板的固定安裝位置；所述檢測管插槽水平固定安裝于所述檢測管支架的上端；所述氣體檢測管安裝在檢測管插槽的水平軸向凹槽內(nèi)，所述氣體檢測管的兩端使用前先折斷，一端穿過氣體檢測管安裝孔伸出殼體外裸露于空氣中，作為氣體入口，另一端安裝于所述檢測管接口上，以保證處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)；所述檢測管接口壓環(huán)固定安裝于檢測管插槽的后端，將所述檢測管接口固定于所述檢測管插槽上，并實現(xiàn)所述氣體檢測管與所述檢測管接口的固定連接；所述抽氣接口一端固定安裝于所述檢測管插槽上，所述抽氣接口通過檢測管接口與所述氣體檢測管連通；所述抽氣接口另一端通過氣管與動力氣泵連接；所述動力氣泵固定安裝于氣泵安裝架上。

優(yōu)選地，所述鏡頭組件的所述LED光源發(fā)出的散射的光經(jīng)過凸透鏡b直線傳播到半透三棱鏡，其中一部分光被反射到凸透鏡c表面，另一部分直線穿過半透三棱鏡，經(jīng)過凸透鏡c光線聚焦在檢測管表面；當光照射至物體后，物體表面會產(chǎn)生反射光線，經(jīng)過凸透鏡c變成平行光束，平行光束經(jīng)過半透三棱鏡，一部分直線穿過半透三棱鏡，另一部分反射至凸透鏡c，通過凸透鏡a聚焦在顏色傳感器上。

通過采用以上方案，本發(fā)明能夠取得如下的有益技術(shù)效果。

(1)本發(fā)明可以自動完成氣體的采樣、分析和信息的處理顯示，適用于多種不同工況：在無人的危險工況條件下，可以固連在三腳架支撐座上獨立檢測；在無危險工況條件下，操作人員可以隨身攜帶，方便可靠；

(2)掃描組件的檢測管支架可同時攜帶多種不同或相同的氣體檢測管，當各管不同時，可分時或同時測量多種待檢測氣體的濃度；當各管相同時，測量同一種待反應氣體，通過取各管變色長度的平均值，可以提高測量精度，減小誤差；

(3)采用基于三棱分光半透鏡和三組凸透鏡組成的光路系統(tǒng)作為鏡頭組件的核心部分，可以降低成本，提高工作效率，滿足多管同時檢測的要求；

(4)選定基于化學變化的氣體檢測管作為系統(tǒng)核心的工作器件，有效地避免了在高濃度、高濕度環(huán)境下電化學傳感器易爆和失效的問題。