[發明專利]一種氣體監測儀及系統

有效

• 申請號: 201410430602.0
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104267146A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 盧永雄;劉潤浥;吳路明
• 申請（專利權）人: 西紅柿科技（武漢）有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/28
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明屬于環境監測領域，尤其涉及一種氣體監測儀及系統。

背景技術

環境問題，特別是大氣污染問題，是現階段的一個廣為關注的問題。中國現階段的特點是工業生產突飛猛進，基礎建設日新月異。隨之而來的問題是環境問題日益突出。據董小林等在《陜西省關中區域中心城市大氣污染經濟損失分析》中計算，早在2002年，陜西省關中區域因為大氣污染造成的損失就為當年GDP的0.99％。另外，在2013年，由國內外環境領域專家組成的工作小組，以及亞洲開發銀行的專業團隊聯合完成的報告《邁向環境可持續的未來--中華人民共和國國家環境分析》顯示，中國的空氣污染每年造成的經濟損失，僅基于疾病成本的估算，就相當于國內生產總值的1.2％；基于支付意愿估算則高達3.8％。環境的監測和治理已經迫在眉睫。

對環境進行監測的儀器，一般都有一個氣倉，用以安裝各種傳感器；同時還有一個連接氣倉和待測氣體的氣路，對待測氣體進行采樣以及預處理，經監測后排出。現在的氣體傳感器測量技術，要求待測氣體沒有較多的粉塵或者水汽，因為粉塵容易覆蓋堵塞傳感器表面，水汽容易凝結，影響傳感器的電子性能。因此，現有的監測儀器，通常在氣路中利用過濾裝置來去除粉塵，利用干燥裝置來去除水分。對于在線監測儀器，這樣的現有技術方案還不成熟，需要頻繁更換干燥劑。

同時，安裝傳感器的氣倉，對于整個系統的響應時間(反應速度)，以及測量數據可靠性，都至為關鍵。通常環境監測儀器的氣路和氣倉設計，配合傳感器使用，其響應時間(信號達到最大值的90％)一般在30秒左右。這一響應時間過長，不利于需要快速反饋控制的應用，特別是對有毒氣體的反饋控制。另一方面，因為氣路中普遍使用空氣泵，而空氣泵一般會產生連續的氣流脈沖。這個氣流脈沖不利于傳感器的探測，最好是能從設計上去除此類脈沖，以降低傳感器的輸出噪聲。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種氣體監測儀及系統，旨在解決現有氣體監測儀在氣路上需要設置干燥劑以及傳感器的響應速度過慢等技術問題。

一方面，所述氣體監測儀包括底座，所述底座上設置有前氣倉和主氣倉，所述前氣倉和主氣倉之間設置有緩沖板，所述緩沖板上分布有通孔，所述前氣倉的頭端還開設有漏斗形進氣口，所述主氣倉尾端還設有出氣口，且在所述出氣口與所述緩沖板間還設有導流槽，所述主氣倉上還安裝有氣體傳感器。

進一步的，所述前氣倉與緩沖板由耐腐蝕耐銹蝕的金屬材料制成。

進一步的，采用耐腐蝕耐銹蝕的塑料制成。

進一步的，所述緩沖板上的通孔不均勻分布。

進一步的，所述前氣倉為半球狀，且前氣倉和主氣倉內表面經光滑處理。

進一步的，所述前氣倉、緩沖板、主氣倉底部逐漸降低。

進一步的，所述前氣倉、主氣倉頂部還設有蓋板。

另一方面，所述氣體監測系統，包括所述的氣體監測儀，所述氣體監測儀的漏斗形進氣口還連接有進氣管道，出氣口連接有出氣管道，所述進氣管道上依次設置有過濾器、氣泵，所述出氣管道上設有流量傳感器。

進一步的，所述氣體監測儀與氣泵之間，以及氣體監測儀與流量傳感器之間均設置有電磁閥。

進一步的，所述進氣管道的進口處以及出氣管道的出口處，連接有標準進出氣接口。

本發明的有益效果是：本發明設計的氣倉利用焦耳-湯姆遜效應致冷，使用抽氣泵為前氣倉供氣，壓縮氣體經過漏斗形進氣口進入前氣倉，由于漏斗形進氣口的節流限氣作用，可以達到增壓的效果，在進氣口處形成一個相對高壓，氣體進入前氣倉后很快擴散，達到均勻恒定壓力，根據焦耳-湯姆遜效應迅速制冷，氣體中的水汽凝結，然后通過導流槽排出，這樣無需設置干燥劑即可達到除去氣體中水分的目的；另一方面，前氣倉設置在主氣室之前，構成一個緩沖，去除氣泵帶來的氣流(氣壓)脈沖，減少傳感器噪音輸出；第三，氣體傳感器直接浸入待測氣體中，構成最直接最短的接觸路徑，有利于提高監測儀的響應速度。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的氣體監測儀的結構原理圖；

圖2是本發明實施例提供的緩沖板的結構圖；

圖3是本發明實施例提供的氣體監測系統的結構圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。