[發明專利]一種采樣氣體濕度控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201410844809.2
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104483182B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 劉召貴;欒旭東;張蘇偉;方軍;陳正勇;吳升海
• 申請（專利權）人: 江蘇天瑞儀器股份有限公司
• 主分類號: G01N1/44
• 分類號: G01N1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及檢測儀器領域，具體來說，涉及一種采樣氣體濕度控制方法及裝置。

背景技術

在顆粒物及氣體監測中，比如PM_2.5，SO₂，NO_X，CO，O₃等，待測氣體中水分會對測試結果產生影響，水分子在管道中如果產生結露現象，會使測試結果偏差較大，因此需要對氣體濕度進行控制，使其不要結露。通常的做法是采用對一段管道底部一端進行加熱，利用管道的熱傳遞將熱量傳遞到管道中部和頂端，這種情況受加熱管導熱效率的影響以至于熱量還未傳遞到管道中部位置處，熱量即散失完全，不足以對氣體中的水分進行去除；還有一種做法即是簡單的在管道纏繞伴熱帶對其加熱，這種做法的缺點是無法對濕度進行精確控制，加熱溫度過高時會使一些半揮發性物質損失，并且高溫下可能發生化學反應，造成氣體成分發生變化，同時對加熱溫度的范圍和濕度在何種范圍下進行加熱也缺乏定量控制，易造成結果的偏差。

發明內容

有鑒于此，需要克服現有技術中的上述缺陷中的至少一個。本發明提供了一種采樣氣體濕度控制方法及裝置，包括：

氣體通道、濕度傳感器、加熱裝置、保溫裝置以及第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器；所述氣體通道為具有良好熱量傳導效率金屬合金或其他復合材料線性截面均勻的管道，所述濕度傳感器安裝在所述氣體通道的進氣口端，監測所通氣路的待測氣體的濕度，所述第一溫度傳感器安裝在所述氣體通道的進氣口端，第二溫度傳感器安裝在所述氣體通道線性長度中部，第三溫度傳感器安裝于所述氣體通道的出氣口端。所述加熱裝置為包裹在所述氣體通道外部且與氣體通道貼合緊密的扁平結構；所述的保溫裝置為包裹在加熱裝置外部防止熱量散失的絕緣隔熱保溫材料組成的保溫裝置；

監測過程中，待監測氣體通過所述氣體通道過程中，所述濕度傳感器測量氣體通道進氣口端的氣體濕度（RH），當所述進氣口端的氣體濕度（RH）大于設定氣體濕度上限（RH_上限）時，所述加熱裝置獲得加熱觸發信號自動進行加熱，所述第一、第二、第三溫度傳感器實時進行溫度（T₁，T₂，T₃）檢測并將檢測溫度（T₁，T₂，T₃）回傳至控制系統，

當滿足以下條件時，所述加熱裝置獲得停止觸發信號自動停止加熱，

（1）：加熱溫度T₂高于溫度設定上限（T_上限）時

（2）：T₃-T₁>5℃時

根據本發明背景技術中對現有技術所述，現有做法的缺點是加熱效率較低、無法對濕度進行精確控制，加熱溫度過高時會使一些半揮發性物質損失，并且高溫下可能發生化學反應，造成氣體成分發生變化，同時對加熱溫度的范圍和濕度在何種范圍下進行加熱也缺乏定量控制，易造成結果的偏差；而本發明提供的采樣氣體濕度控制方法及裝置，通過設定判斷條件，可以對濕度進行精確控制，并能對加熱溫度的范圍和濕度進行定量控制，從而對采樣氣體濕度進行精確的控制，以保證檢測結果高精確性。

另外，根據本發明公開的采樣氣體濕度控制方法及裝置還具有如下附加技術特征：

進一步地，所述加熱裝置為電阻式加熱裝置，通過開關觸發開啟和關閉加熱狀態。

控制單元可以根據對設定條件的判斷來對開關進行觸發開啟或關閉來控制所述加熱裝置的加熱狀態。

進一步地，所述加熱裝置與所述氣體通道緊密完全接觸，且二者接觸面涂有導熱硅脂。

所述加熱裝置與所述氣體通道進行緊密完全接觸，盡可能大面積接觸，其間不存在不接觸區域或點，同時，所述加熱裝置與所述氣體通道還盡可能避免不均勻包裹現象，即某些區域具有層疊或多層包裹，而某些區域則單層或少層包裹，以保證兩者的傳遞熱量的效率和信號傳遞的準確性。

進一步地，所述加熱裝置對所述氣體管道通過兩者接觸區域進行整體加熱。

所述加熱裝置通過所述加熱裝置和所述氣體管道的緊密接觸區域進行整體加熱，而非分段加熱或點加熱，如此可以保證對所述氣體管道內的氣體加熱更加均勻。

進一步地，所述氣體通道為具有良好熱量傳導效率材料制成的管道，如具有良好熱量傳導效率金屬合金或其他復合材料。

進一步地，所述氣體通道為橫截面形狀一致的管道，橫截面形狀一致可以保證在附著或纏繞加熱裝置時更加簡便和快捷。