[發明專利]可控性氣體濃度檢測設備

在審

• 申請號: 201910708399.1
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110455727A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 朱永亮
• 申請（專利權）人: 安徽賽安安全設備有限責任公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N27/26
• 代理公司: 31253 上海精晟知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳沖般<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了可控性氣體濃度檢測設備，涉及氣體檢測技術領域。本發明包括：氣體采集裝置、管狀氣室、激光發生器、信號探測器、鎖相放大器、數據采集卡；氣體采集裝置包括氣體過濾設備、恒流恒壓設備；氣體過濾設備，用于濾除對被測氣體檢測信號產生ppb量級或更大信號干擾的微粒；管狀氣室用于接收穩定流速的取樣氣體；鎖相放大器與數據采集卡連接。本發明氣體采集裝置內采用氣體過濾設備濾除干擾氣體與微粒，并通過恒流恒壓設備以及恒濕恒溫設備對待檢測氣體處理，顯著提高了氣體傳感器實際應用中的檢測下限與精度；通過控制模塊對第一信號以及第二信號對比分析后計算出待檢測氣體的濃度，實現高效高精度檢測，提高檢測效率。

技術領域

本發明屬于氣體檢測技術領域，特別是涉及一種可控性氣體濃度檢測設備。

背景技術

為防止中毒或保證健康安全，居住環境中苯與甲醛的濃度規定不得超過100ppb；而對于判斷哮喘等呼吸病，呼出氣中一氧化氮的濃度的檢測下限與精度必須達到1-5ppb。目前能夠對這些超低濃度氣體檢測的技術主要是昂貴的大型實驗室分析儀器。而可以用于現場檢測的低廉便攜式的傳感器檢測儀表通常只能檢測不低于1000ppb或1ppm的高濃度氣體。為此，大型儀器小型化與小型儀表精度化已經成為環境與健康安全檢測的發展方向。

現有的一種低濃度甲醛檢測器通過特殊設計的消除噪音并將信號放大的電路處理電化學傳感器對低濃度甲醛僅能產生的微弱信號，達到了50ppb的甲醛檢測精度。然而該方法的作用有限。實際使用中，被測氣體的溫度、壓力、流速、濕度以及其它氣體均可能產生被測信號中相當于ppb濃度變化的噪音貢獻。這些疊加到檢測信號上的噪音并不能通過電路加以去除或識別，而將隨著被測信號的放大而放大，從而影響最后檢測結果的可靠性，而且精度的提高也十分有限。

市面上常用的氣體濃度檢測裝置主要采用單端單光源入射到氣體池中，光源的單一性決定了測量其他的種類少，局限性大，在某些研究中采用的是一個光源對應一個氣體池的方式解決多光源耦合問題，但隨著測量組分的增加，對裝置的復雜性以及測量精度的要求更高。

本發明提供一種可控性氣體濃度檢測設備，氣體采集裝置采集待測試氣體，通過控制模塊對第一信號以及第二信號對比分析后計算出待檢測氣體的濃度，顯著提高了氣體傳感器實際應用中的檢測下限與精度；實現高效高精度檢測，提高檢測效率。

發明內容

本發明的目的在于提供可控性氣體濃度檢測設備，通過氣體采集裝置采集待測試氣體，通過控制模塊對第一信號以及第二信號對比分析后計算出待檢測氣體的濃度，顯著提高了氣體傳感器實際應用中的檢測下限與精度；實現高效高精度檢測，提高檢測效率。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為可控性氣體濃度檢測設備，包括：氣體采集裝置、管狀氣室、激光發生器、信號探測器、鎖相放大器、數據采集卡；

所述氣體采集裝置包括氣體過濾設備、恒流恒壓設備；

所述氣體過濾設備為樹脂纖維濾管，用于濾除對被測氣體檢測信號產生ppb量級或更大信號干擾的微粒；所述氣體過濾設備安裝在管狀氣室的入口；所述氣體過濾設備出口位置處安裝恒流恒壓設備；所述恒流恒壓設備包括微量取樣泵和恒流控制閥；所述微量取樣泵，用于對被檢測氣體取樣獲取取樣氣體；所述恒流控制閥對取樣氣體的流速和壓力進行恒定控制；

所述管狀氣室用于接收穩定流速的取樣氣體；所述激光發生器，用于向管狀氣室內發射不同波長的激光束；所述信號探測器，用于接收管狀氣室內的激光束；所述信號探測器與鎖相放大器連接，用于從激光束信號的獲取特定頻率的信號并對激光束信號進行去噪；

所述鎖相放大器與數據采集卡連接；所述數據采集卡，用于從去噪后的激光束中采集第一電壓信號，并將所述第一電壓信號傳遞至所述控制模塊；