[發明專利]一種用于檢測氣體成分的裝置

在審

• 申請號: 202011420521.4
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN112630218A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 朱友平;付明;張澤瑋;楊廣
• 申請（專利權）人: 清華大學合肥公共安全研究院;合肥市城市生命線工程安全運行監測中心;北京辰安科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發明屬于氣體環境監測設備領域，具體涉及一種用于檢測氣體成分的裝置，該裝置包括中部為流暢透明的氣體管路、光路部件，所述光路部件用于照射和檢測中部的氣體管路中的氣體，氣體管路的兩端分別作為氣體的入口和出口，所述光路部件和氣體管路彼此獨立。該發明的優點在于：氣體管路和光學部件彼此獨立，受檢氣體完全受封于管路內，從根本上避免其對光學器件的污染和沖擊作用，延長了器件的工作壽命、降低了運維成本。與傳統設備的氣室結構及其間斷采樣特性相比，本裝置使用中部為流暢透明的氣體管路，能夠保證受檢氣體的持續平滑采樣，進而實現了檢測過程的連續性和高度實時性；同時也能夠減小沖擊噪音和震動,提升檢測過程穩定性和檢測結果精確度。

本申請主張2018年10月19日申請的申請號為201811223535.X的“一種氣體成分檢測裝置”的分案申請，原受理機構在中國。

技術領域

本發明涉及氣體環境監測設備領域，尤其是一種用于檢測氣體成分的裝置。

背景技術

氣體采樣通路(簡稱氣路)和氣體檢測室(簡稱氣室)是用于檢測氣體成分的裝置中的常見結構，其中，氣室是檢測裝置的核心器件，而氣路通常用于將環境采樣氣體輸入和輸出氣室。在傳統檢測裝置工作過程中，受檢氣體靠自主擴散或外力推動通過氣路進入氣室，在光源的照射下發出特征光譜。在吸收光譜檢測中，根據朗伯—比爾定律，在光源的強度參數確定的條件下，特征光譜的強度與氣體的體積占比成正比。通常光源的入射光在氣室中行進的光程越長，受檢氣體接受入射光照射越充分，則越容易得到精確反應氣體成分的吸收光譜。因此，氣室結構的設計與檢測的效率、準確性和靈敏度直接相關。鑒于檢測裝置的體積要求，不能無限擴大光室尺寸，實際裝置中多考慮采用在氣室中放置反射鏡和或折射鏡來實現反射、折射等光路技術，從而獲得與氣室延長的等同效果。但光路設計的復雜性往往帶來高昂的初始成本和維護成本。此外，在傳統的檢測裝置中，光路部件直接設置在受檢氣體中，容易影響受檢氣體的潔凈度從而嚴重影響檢測效果，又需要增加氣體除塵、除濕等前處理結構和過程，大大提高了檢測裝置整機成本；同時，除了氣體中的固/液懸浮顆粒，具有腐蝕作用的成分也是影響檢測裝置中光路部件乃至整機壽命的關鍵因素。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，為此，本發明提供一種用于檢測氣體成分的裝置。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于檢測氣體成分的裝置，包括中部為流暢透明的氣體管路、光路部件，所述光路部件用于照射和檢測中部的氣體管路中的氣體，氣體管路的兩端分別作為氣體的入口和氣體的出口，所述光路部件和氣體管路彼此獨立。

優化的，所述光路部件包括光源和檢測器，所述光源產生的光線穿過中部的氣體管路射到檢測器上，中部的氣體管路在光源方向上的投影均落在光路部件中的光源上。

對氣體管路的進一步限定，中部的氣體管路為盤繞狀。

對氣體管路的進一步限定，中部的氣體管路為螺旋狀。

對氣體管路的進一步限定，中部的氣體管路為立體螺旋狀。

對氣體管路的進一步限定，中部的氣體管路在沿著螺旋狀中軸線的方向上設置有若干個收緊段。

優化的，所述光源為面光源。

優化的，氣體管路的直徑/長度介于1/50～1/10。

優化的，氣體管路兩端和中部的直徑保持一致。

優化的，氣體管路的兩端和中部為一體化復合式結構，中部的氣體管路為剛性材料制成。

本發明的優點在于：