本實用新型涉及氣體檢測的技術領域,具體而言,涉及一種便攜式氣體檢測儀。
背景技術:
現有便攜式氣體檢測儀大多使用電化學或半導體氣體傳感器,并配合小型氣泵采樣目標氣體。上述的氣體檢測儀在檢測目標氣體時檢測儀的響應時間長,也即遇到目標氣體時一般需要10秒鐘以上才能產生報警,目標氣體消失后需要10秒鐘以上時間才能停止報警。這種檢測儀由于響應時間長,不能快速地定位目標氣體具體的泄漏位置,不利于迅速的排查泄漏險情。另外,這種便攜式氣體檢測儀檢測限一般在100ppm左右,無法探測到微量的目標氣體,無法排查微小的泄漏故障。而且電化學或半導體氣體傳感器存在中毒老化問題,使用壽命短,一般在2到4年左右,導致這種便攜式氣體檢測儀需要定期校準和更換,可靠性不佳。
也有便攜式氣體檢測儀使用紅外光譜技術(NDIR)或者激光光譜技術(TDLAS),并配合小型氣泵采樣目標氣體。紅外光譜技術(NDIR)或者激光光譜技術(TDLAS)本身的檢測響應時間在1秒以內。這類儀器避免了響應時間慢、容易中毒老化、檢測限高等半導體傳感器的缺點,但需要使用氣泵采樣目標氣體。為了方便便攜,要求氣泵體積?。粸榱吮WC設備續(xù)航時間,要求氣泵功耗小,這樣只能選用流量很小的氣泵,一般流量是1~2L/min。目標氣體被吸入檢測儀后需要經過一段長度的氣管才能接觸到內部氣體傳感器,接觸到傳感器后目標氣體還需要一定時間才能被排出檢測儀。所以這類儀器的響應時間還是很長,一般在1~5秒鐘左右。
還有一種基于激光光譜技術(TDLAS)的遙測式氣體檢測儀。這種檢測儀依賴于自然物體的反射。由于反射物的反射率不同,造成檢測中引入的噪聲比較大,檢測限比較高,一般在10ppm*m以上。而且檢測儀與反射物體的距離不確定,只能獲得“濃度”乘以“距離”的結果,無法直接獲知目標氣體的具體濃度。所以這種檢測儀一般只能用作判斷有還是沒有目標氣體的定性檢測,無法定量測量濃度。
技術實現要素:
本實用新型的主要目的在于提供一種便攜式氣體檢測儀,以解決現有技術中便攜式氣體檢測儀響應時間長、檢測限高以及無法直接獲取氣體具體濃度的問題。
為了實現上述目的,本實用新型提供了一種便攜式氣體檢測儀,包括:握持部,握持部具有容納空間;激光氣體傳感器組件,激光氣體傳感器組件設置在容納空間內,激光氣體傳感器組件包括激光發(fā)射器和激光接收器;反射部,激光氣體傳感器組件和反射部相對設置以將激光發(fā)射器發(fā)射的激光反射至激光氣體傳感器,激光氣體傳感器通過接收的激光以對激光氣體傳感器組件和反射部之間的氣體進行檢測;反射部至激光氣體傳感器組件的距離固定。
進一步地,便攜式氣體檢測儀還包括:固定部,反射部設置在固定部上,反射部和激光氣體傳感器組件之間具有供氣體流通的流通部。
進一步地,握持部和固定部均為筒狀結構,握持部的第一端與固定部的第一端相連接,反射部與固定部的第二端相連接,流通部為設置在固定部上的氣體流通孔。
進一步地,氣體流通孔為多個,多個氣體流通孔均勻地設置在固定部的周向。
進一步地,固定部包括筒體和第一端蓋,筒體與第一端蓋可拆卸地連接,反射部設置在第一端蓋的內表面上。
進一步地,便攜式氣體檢測儀還包括:顯示組件和電源組件,電源組件與激光氣體傳感器組件及顯示組件相連接,電源組件設置在握持部的第二端和激光氣體傳感器組件之間。
進一步地,顯示組件包括顯示屏與控制按鈕,顯示組件設置在握持部的側面上。
進一步地,顯示組件包括顯示屏與控制按鈕,顯示組件設置在握持部的第二端并形成握持部的第二端蓋。
應用本實用新型的技術方案,當被檢測的目標氣體通過激光氣體傳感器組件和反射部之間時,激光發(fā)射器發(fā)射的激光被反射部反射回激光氣體傳感器,上述的激光在路徑中穿過被檢測的目標氣體,根據發(fā)射的激光和反射回的激光計算出目標氣體的濃度,反射部至激光氣體傳感器組件的距離固定也即激光的路徑長度為定值,反射部不變即反射率為定值且不受外界的噪聲等因素的影響。本實用新型的技術方案利用激光光譜技術直接檢測空氣中的目標氣體濃度,無需氣泵吸氣采樣目標氣體,有效解決了現有便攜式氣體檢測儀中響應時間長的問題,而且上述結構也有效解決現有遙測式激光氣體檢測儀檢測限高與無法直接獲知氣體濃度的問題。
附圖說明
構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
圖1示出了根據本實用新型的便攜式氣體檢測儀的實施例一的結構示意圖;以及
圖2示出了根據本實用新型的便攜式氣體檢測儀的實施例二的結構示意圖;以及
圖3示出了根據本實用新型的便攜式氣體檢測儀的實施例三的結構示意圖。
其中,上述附圖包括以下附圖標記:
10、握持部;20、激光氣體傳感器組件;30、反射部;40、固定部;41、流通部;42、筒體;50、顯示組件;60、電源組件;70、把手。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
應該指出,以下詳細說明都是例示性的,旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明,本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。
為了便于描述,在這里可以使用空間相對術語,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是,空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附圖中的器件被倒置,則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而,示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處于其他方位),并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。
現在,將參照附圖更詳細地描述根據本實用新型的示例性實施方式。然而,這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施,并且不應當被解釋為只限于這里所闡述的實施方式。應當理解的是,提供這些實施方式是為了使得本實用新型的公開徹底且完整,并且將這些示例性實施方式的構思充分傳達給本領域普通技術人員,在附圖中,為了清楚起見,擴大了層和區(qū)域的厚度,并且使用相同的附圖標記表示相同的器件,因而將省略對它們的描述。
如圖1所示,實施例一的便攜式氣體檢測儀包括:激光氣體傳感器組件20和反射部30。激光氣體傳感器組件20包括激光發(fā)射器和激光接收器。激光氣體傳感器組件20和反射部30相對設置以將激光發(fā)射器發(fā)射的激光反射至激光氣體傳感器,激光氣體傳感器通過接收的激光以對激光氣體傳感器組件20和反射部30之間的氣體進行檢測。
應用實施例一的技術方案,當被檢測的氣體通過激光氣體傳感器組件20和反射部30之間時,激光發(fā)射器發(fā)射的激光被反射部反射回激光氣體傳感器,上述的激光在路徑中穿過被檢測的目標氣體,根據發(fā)射的激光和反射回的激光計算出目標氣體的濃度,反射部至激光氣體傳感器組件的距離固定也即激光的路徑長度為定值,反射部不變即反射率為定值且不受外界的噪聲等因素的影響。實施例一的技術方案利用激光光譜技術直接檢測空氣中的目標氣體濃度,無需氣泵吸氣采樣目標氣體,有效解決了現有便攜式氣體檢測儀中響應時間長的問題,而且上述結構也有效地解決了現有遙測式激光氣體檢測儀檢測限高與無法直接獲知氣體濃度的問題。
如圖1所示,在實施例一的技術方案中,反射部30至激光氣體傳感器組件20的距離固定。反射部至激光氣體傳感器組件20的距離固定即激光的路徑長度為定值,根據激光測量氣體的原理可知,激光氣體傳感器組件20和反射部30之間的距離固定且已知,這樣就能夠通過本實施例一的技術方案測量出所需測量的氣體的具體濃度,而不是“濃度”與“距離”的乘積。當然,作為本領域技術人員知道,激光氣體傳感器組件20和反射部30之間的距離可以調整,調整為另一個固定值后,也可通過相應地計算直接獲得具體濃度值。
如圖1所示,在實施例一的技術方案中,便攜式氣體檢測儀還包括固定部40。反射部30設置在固定部40上,反射部30和激光氣體傳感器組件20之間具有供氣體流通的流通部41。流通部41的氣體流通孔為多個,多個氣體流通孔均勻地設置在固定部40的周向。上述結構一方面方便了目標氣體在筒狀結構的固定部40內形成流通,另一方面上述結構的造型美觀。具體地,氣體流通孔為多個形狀相同的長孔,多個長孔分為若干組,每組的長孔數量相同,且每組的長孔處于同一圓環(huán),組與組之間相間隔設置。多個長孔的設置使得檢測激光直接穿透空氣中的目標氣體,無需氣泵吸氣采樣目標氣體。這樣避免了氣體流過儀器內部氣管的時間,顯著降低了檢測儀的響應時間。同時省卻了氣泵部件,減小了檢測儀的體積、延長了電池的續(xù)航時間。
如圖1所示,在實施例一的技術方案中,便攜式氣體檢測儀還包括握持部10。握持部10具有容納空間,電源組件與激光氣體傳感器均設置在容納空間內。上述結構一方面使得結構緊湊,另一方面也能起到固定、保護電源組件和激光氣體傳感器的作用。
如圖1所示,在實施例一的技術方案中,握持部10和固定部40均為筒狀結構,握持部10的第一端與固定部40的第一端相連接,反射部30與固定部40的第二端相連接,流通部41為設置在固定部40上的氣體流通孔。握持部10的第一端與固定部40的第一端相連接,使得握持部10和固定部40容易制作加工。流通部41為設置在筒狀結構的固定部40的氣體流通孔,上述結構加工容易,制作成本較低。
如圖1所示,在實施例一的技術方案中,固定部40包括筒體42和第一端蓋,筒體42與第一端蓋可拆卸地連接,反射部30設置在第一端蓋的內表面上。第一端蓋與筒體42可拆卸地連接大大地方便了反射部30的清潔,當反射部30受到污染后,將第一端蓋拆下進行清理。反射部30為反光膜,進一步地,反射部30也可以用平面反射鏡或者角錐反射鏡等反光物。
如圖1所示,在實施例一的技術方案中,便攜式氣體檢測儀還包括:顯示組件50和電源組件60,電源組件60與激光氣體傳感器組件20及顯示組件50相連接,電源組件60設置在握持部10的第二端和激光氣體傳感器組件20之間。電源組件60的設置使得便攜式氣體檢測儀更加方便的攜帶,而不需要進行外接電源。顯示組件50的設置使得工作人員可以更加方便地讀出便攜式氣體檢測儀所需要檢測的氣體的濃度,對檢測儀進行開關機等操作。當然,作為本領域技術人員知道,顯示組件50上可以設置聲光報警裝置,例如,本實施例的便攜式氣體檢測儀檢測二氧化硫的含量時,當達到危險的含量時,發(fā)出報警的聲音,并發(fā)出提示閃光。進一步地,電源組件由可充電電池和電池管理電路組成。在本實施例的技術方案中,顯示組件50包括顯示屏和控制按鈕。顯示屏和控制按鈕為用戶提供一個操作界面,實現顯示目標氣體濃度、氣體濃度超過報警限后發(fā)出警報、控制檢測儀開關機等功能,顯示組件50還包括蜂鳴器和指示燈等用戶交互界面。
如圖1所示,在實施例一的技術方案中,顯示組件50設置在握持部10的側面上。顯示組件50包括顯示屏與控制按鈕,顯示組件50設置在握持部10的側面上的結構,使得工作人員更容易讀數。
如圖2所示,實施例二的便攜式氣體檢測儀和實施例一的區(qū)別在于,固定部40為連接板。固定部相當于連接握持部10和反射部30的橋梁。這樣不需要設置氣體流通孔即可實現需要檢測的目標氣體的流通。需要檢測的目標氣體流通至激光氣體傳感器組件20和反射部30之間。固定部40的長度、外形、開孔形式可有各種變化。關鍵點是反射部30與激光氣體傳感器組件20之間的相對位置確定,可以將激光反射回激光氣體傳感器即可。
如圖2所示,實施例二的便攜式氣體檢測儀包括:激光氣體傳感器組件20和反射部30。激光氣體傳感器組件20包括激光發(fā)射器和激光接收器。激光氣體傳感器組件20和反射部30相對設置以將激光發(fā)射器發(fā)射的激光反射至激光氣體傳感器,激光氣體傳感器通過接收的激光以對激光氣體傳感器組件20和反射部30之間的氣體進行檢測。
應用實施例二的技術方案,當被檢測的氣體通過激光氣體傳感器組件20和反射部30之間時,激光發(fā)射器發(fā)射的激光被反射部反射回激光氣體傳感器,上述的激光在路徑中穿過被檢測的目標氣體,根據發(fā)射的激光和反射回的激光計算出目標氣體的濃度,反射部至激光氣體傳感器組件的距離固定即激光的路徑長度為定值,反射部不變即反射率為定值且不受外界的噪聲等因素的影響。實施例二的技術方案利用激光光譜技術直接檢測空氣中的目標氣體濃度,無需氣泵吸氣采樣目標氣體,有效解決了現有便攜式氣體檢測儀中響應時間長的問題,而且上述結構也有效地解決了現有遙測式激光氣體檢測儀無法直接獲知氣體濃度的問題。
如圖3所示,實施例三的便攜式氣體檢測儀和實施例一的區(qū)別在于,顯示屏設置在握持部10的側面,便攜式氣體檢測儀還包括設置在握持部10的側面的把手70。上述結構方便工作人員握持檢測儀。
實施例四的便攜式氣體檢測儀和實施例一的區(qū)別在于,顯示屏設置在握持部10的第二端并形成握持部10的第二端蓋。上述結構使得顯示屏不容易受到碰撞而損壞。
實施例五的便攜式氣體檢測儀和實施例二的區(qū)別在于,顯示屏設置在握持部10的第二端。這樣的結構方便工作人員讀取目標氣體的測量數據。
綜上所述,本申請的技術方案使用激光光譜技術,檢測響應時間快、檢測限低、可靠性高;本申請的技術方案直接檢測空氣中的目標氣體,免除了氣泵結構,進一步降低了響應時間;而且設置固定的激光氣體傳感器與反射部的間距,可直接獲取氣體濃度值。
需要注意的是,這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式,而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數形式也意圖包括復數形式,此外,還應當理解的是,當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時,其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
需要說明的是,本實用新型的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換,以便這里描述的本實用新型的實施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外,術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領域的技術人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。