[發明專利]一種在線檢測混合氣體濃度的裝置和方法

在審

• 申請號: 201710265284.0
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN106970182A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 孫卓;劉素霞
• 申請（專利權）人: 上海納晶科技有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N27/403
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司11254
• 代理人: 王雯婷,方燕娜

1.一種在線檢測混合氣體濃度的裝置，包括檢測裝置箱體，氣體采樣單元，氣體濃度檢測傳感器陣列單元，氣路控制單元，電氣控制與信息處理單元，其特征在于：所述檢測裝置箱體內設有氣體采樣單元（1）、氣體濃度檢測傳感器陣列單元（2）、氣路控制單元（3）和電器控制與信息處理單元（4），所述氣體采樣單元（1）的右側設有氣體濃度檢測傳感器陣列單元（2），氣體濃度檢測傳感器陣列單元（2）的右側設有氣路控制單元（3），所述氣體采樣單元（1）、氣體濃度檢測傳感器陣列單元（2）和氣路控制單元（3）分別連接在電氣控制與信息處理單元（4）上；所述氣體采樣單元（1）由進氣管路（10）、過濾器（11）、微孔濾膜（12）、水汽分離器（13）和二級過濾器（14）組成，所述氣體采樣單元（1）的外殼內從左至右依次設有過濾器（11）、微孔濾膜（12）、水汽分離器（13）和二級過濾器（14），所述進氣管路（10）從左至右依次穿過過濾器（11）、微孔濾膜（12）、水汽分離器（13）和二級過濾器（14）并連接氣體濃度檢測傳感器陣列單元（2）；所述氣體濃度檢測傳感器陣列單元（2）由若干個檢測傳感器（21）和若干濾膜（211）組成，氣體濃度檢測傳感器陣列單元（2）的殼體內從左至右依次設有若干個并列放置的檢測傳感器（21），每個檢測傳感器（21）外分別套設有一個濾膜（211），位于檢測傳感器（21）上方的氣體濃度檢測傳感器陣列單元（2）的外殼內設有排氣管道（20），所述排氣管道（20）連接氣路控制單元（3）。

2.如權利要求1所述的一種在線檢測混合氣體濃度的裝置，其特征在于：所述進氣管路（10）的左端貫穿氣體采樣單元（1）的外殼并露出在氣體采樣單元（1）外。

3.如權利要求1所述的一種在線檢測混合氣體濃度的裝置，其特征在于：所述電氣控制與信息處理單元（4）設有若干個數據傳輸接口和若干個信號輸出接口，電氣控制與信息處理單元（4）通過數據傳輸接口連接氣體采樣單元（1）、氣體檢測傳感器陣列單元（2）和氣路控制單元（3）。

4.如權利要求3所述的一種在線檢測混合氣體濃度的裝置，其特征在于：所述數據傳輸接口可采用RS-485、RS-232等標準數據傳輸接口中的任一種；所述信號輸出接口包括LCD、LED中的任一種。

5.如權利要求1所述的一種在線檢測混合氣體濃度的裝置，其特征在于：所述檢測裝置箱體由鋁合金材料、聚合物復合材料中的任一種制成。

6.如權利要求1所述的一種在線檢測混合氣體濃度的裝置，其特征在于：所述過濾器（11）的孔徑范圍為1-250nm，微孔濾膜（12）的孔徑范圍為0-1nm。

7.如權利要求1所述的一種在線檢測混合氣體濃度的裝置，其特征在于：所述檢測傳感器（21）外的濾膜（211）離進氣管道（10）越遠孔徑越大，濾膜（211）的孔徑范圍為0.3nm-1nm。

8.一種如權利要求1所述的一種在線檢測混合氣體濃度的裝置的檢測方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1，根據樣氣和需要檢測濃度的氣體類別，在氣體濃度檢測傳感器陣列單元中事先放置好針對樣氣的氣體檢測傳感器，并在氣體檢測傳感器外設置相配套的濾膜；

步驟2，通過氣體采樣單元的進氣管路吸取需要進行采樣分析的樣氣，樣氣流量為1L/min；

步驟3，樣氣依次經過過濾器、微孔濾膜和水汽分離器，樣氣在過濾器和微孔濾膜中過濾煙塵，樣氣在水汽分離器中進行水汽的分離；

步驟4，經過過濾煙塵和水汽分離的樣氣經過二級過濾器進一步將樣氣內含有的細塵粒再次進行過濾，隨后進一步過濾后的樣氣通過進氣管道輸入氣體濃度檢測傳感器陣列單元中；

步驟5，樣氣輸入氣體濃度檢測傳感器陣列單元后，經過濾膜過濾后樣氣中的氣體分別被氣體檢測傳感器檢測；

步驟6，氣體檢測傳感器分別將樣氣中的被測氣體的含量檢測結果輸出至電氣控制與信息處理單元，并由電氣控制與信息處理單元輸出檢測結果。

9.如權利要求8所述的一種在線檢測混合氣體濃度的裝置的檢測方法，其特征在于：所述步驟1中樣氣在抽取過程中，使用氣體質量流量傳感器MFC進行流量的檢測，并且樣氣在抽取過程中，在氣體質量流量傳感器MFC的控制下，保持樣氣的壓力恒定。

10.如權利要求8所述的一種在線檢測混合氣體濃度的裝置的檢測方法，其特征在于：所述步驟1中樣氣溫度的范圍為0-200℃，溫度測量采用Pt100溫度傳感器，溫度的精度控制在±1℃。