CN115201327A - 一种手持气体泄漏侦测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种手持气体泄漏侦测装置，涉及气体检测领域，包括壳体，上述壳体内部设置有侦测结构，上述壳体外壁设置有显示屏和调节按钮。上述侦测结构包括超声检测组件和热导式检测组件，上述壳体内部还设置有分析主板，上述超声检测组件和上述热导式检测组件均与上述分析主板电连接。上述热导式检测模块包括抽气件，上述抽气件连接上述壳体，上述抽气件另一端连接有除湿吸附管，上述除湿吸附管另一端连接有热导气室，上述热导气室另一侧设置有排气管，上述热导气室内设置有热敏元件，上述热敏元件与上述分析主板电连接。本发明能够改善的现有超声波气体检测装置在高湿、高粉尘环境下需要配备相关矫正设备而造成不便携的问题。

Description

一种手持气体泄漏侦测装置

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，具体而言，涉及一种手持气体泄漏侦测装置。

背景技术

当今人们生产生活中，随时存在着有害气体泄漏或者有害气体浓度过高而造成人体受到损伤的隐患，因而气体检测仪逐渐地在人们对生产和生活中普及，其中超声波气体检测结构具有检测精度高、灵敏度高，且更重要的是检测范围较广，能够帮助人们提高气体检测效率，尤其是现今便携性的手持气体检测仪层出不群，能够不断方便人们的生活。

而在一些较为复杂的外界环境中，气体检测的精准度和效率会受到影响，尤其是超声波气体检测装置在高湿、高粉尘环境中，超声波在空气介质中声速受到很大的影响，会对检测结果造成偏差，而一些新型超声波气体检测装置已经配备外部修正、预处理的设备可以进行补偿和修正，但这些修正、预处理的设备成本较高且便携性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手持气体泄漏侦测装置，其能够改善的现有超声波气体检测装置在高湿、高粉尘环境下需要配备相关矫正设备而造成不便携的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种手持气体泄漏侦测装置，包括壳体，上述壳体内部设置有侦测结构，上述壳体外壁设置有显示屏和调节按钮。

上述侦测结构包括超声检测组件和热导式检测组件，上述壳体内部还设置有分析主板，上述超声检测组件和上述热导式检测组件均与上述分析主板电连接。

上述热导式检测模块包括抽气件，上述抽气件连接上述壳体，上述抽气件另一端连接有除湿吸附管，上述除湿吸附管另一端连接有热导气室，上述热导气室另一侧设置有排气管，上述热导气室内设置有热敏元件，上述热敏元件与上述分析主板电连接。

在本发明的一些实施例中，上述超声检测组件包括超声波传感器，上述超声波传感器上连接有超声探头，上述超声探头穿出上述壳体向外延伸，上述超声波传感器与上述分析主板电连接。

在本发明的一些实施例中，上述抽气件包括进气阀，上述进气阀一端连接上述壳体外壁，且另一端设置有抽气泵，上述抽气泵连通上述除湿吸附管，上述排气管远离上述热导气室的一端设置有排气泵，上述排气泵另一端设置有排气阀，上述排气阀穿过上述壳体向外延伸。

在本发明的一些实施例中，上述除湿吸附管形状为蛇形管道。

在本发明的一些实施例中，上述除湿吸附管内壁上设置有多个除湿吸附块。

在本发明的一些实施例中，上述热导气室具有容纳腔，上述容纳腔内设置有隔板，上述隔板上设置有通气间隙，上述隔板将上述容纳腔分割成主气室和副气室，上述主气室与上述除湿吸附管和上述排气管均直接连通，上述热敏元件设置于上述副气室。

在本发明的一些实施例中，上述热敏元件两端均设置有绝缘体，上述绝缘体连接上述容纳腔内壁。

在本发明的一些实施例中，上述进气阀和上述排气阀均设置有用于启闭阀门的电磁开关。

在本发明的一些实施例中，上述进气阀内设置有滤尘层。

在本发明的一些实施例中，上述壳体内设置有密封板，上述密封板边沿连接上述壳体内壁，上述超声检测组件和上述热导式检测组件分别设置于上述密封板两侧。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明通过超声检测组件和热导式检测组件相结合的方式可以保证在正常环境中切换至超声检测组件进行工作，在高湿、高粉尘环境下切换至热导式检测组件进行工作，这样可以在保证整个装置的侦测精准度的基础上提升装置的侦测效率，可以提升本装置的广泛适用性。

另外，在高湿、高粉尘环境下切换至热导式检测组件进行工作时，热导式检测组件中除湿吸附管可以对吸入气体中的水气和固体粉尘进行一定程度的物理吸附，再不会破坏吸入气体成分的基础上保证测试结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例结构示意图。

图2为本发明实施例剖视示意图。

图3为本发明实施例图2中A处放大图。

图4为本发明实施例图2中B处放大图。

图5为本发明实施例图2中C处放大图。

图标：1-壳体，2-侦测结构，3-显示屏，4-调节按钮，5-分析主板，6-除湿吸附管，7-排气管，8-热导气室，9-热敏元件，10-超声波传感器，11-超声探头，12-进气阀，13-排气阀，14-抽气泵，15-排气泵，16-除湿吸附块，17-容纳腔，18-主气室，19-副气室，20-绝缘体，21-通气间隙，22-滤尘层，23-密封板，24-隔板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，若出现“多个”，则代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

根据图1、图2所示，本申请实施例提供一种手持气体泄漏侦测装置，包括壳体1，上述壳体1内部设置有侦测结构2，上述壳体1外壁设置有显示屏3和调节按钮4。

上述侦测结构2包括超声检测组件和热导式检测组件，上述壳体1内部还设置有分析主板5，上述超声检测组件和上述热导式检测组件均与上述分析主板5电连接。

上述热导式检测组件包括抽气件，上述抽气件连接上述壳体1，上述抽气件另一端连接有除湿吸附管6，上述除湿吸附管6另一端连接有热导气室8，上述热导气室8另一侧设置有排气管7，上述热导气室8内设置有热敏元件9，上述热敏元件9与上述分析主板5电连接。

上述显示屏3和调节按钮4均与上述分析主板5电连接，且在实际操作中，通过调节按钮4实现对上述超声检测组件和上述热导式检测组件工作模式的实时切换，且调节按钮4为多个，不同的调节按钮4能够对超声检测组件和热导式检测组件所进行检测的启闭或分组结果显示进行相应的控制。

需要说明的是，上述分析主板5包括超声检测分析模块和热导式检测分析模块，上述超声检测分析模块和上述热导式检测分析模块均包括信号接收模块、分析处理模块以及信号输出模块，在工作过程中，本装置将接收到的外界感应信息传输给上述信号接收模块，上述信号接收模块通过相应的信号过滤和整流，将电信号或模拟信号传输给上述分析处理模块，上述分析处理模块通过相应的处理器通过逻辑电路和程序运算给出相应的处理结果，再通过上述信号输出模块将结果反馈向显示电路向上述显示屏3上进行投放。

上述显示屏3、上述调节按钮4、上述信号接收模块、上述分析处理模块以及上述信号输出模块均为现有的设备或部件，可以直接在相应的仪器生产厂商处获取。

值得注意的是，本装置为手持式设备，装置整体的体积需要符合人的便携性要求，但本装置所需零部件较多，可以适量增加装置的整体体积，使得上述壳体1的内部空间能够容纳所有零部件，在能够实现手持检测工作的同时，保证整个装置的功能性。

具体地讲，上述超声检测组件包括超声波传感器10，上述超声波传感器10上连接有超声探头11，上述超声探头11穿出上述壳体1向外延伸，上述超声波传感器10与上述分析主板5电连接。

上述超声波传感器10是现有的霍尼韦尔Searchzone Sonik超声波传感器10，由于超声波在气体传播中根据气体分子结构的不同以及环境温度、湿度、压力的不同会有不同的声速传播特性，超声波传感器10通过向待检测空间内发出超声波，同步接收超声波通过待检测空间内预设待检测气体后的超声波，根据传播后的超声波特性检测到相关的物理特性，将该物理特性转换为相适应的电信号传输向上述分析主板5进行相应的处理。

值得注意的是，上述超声探头11包括发射端和接收端，上述超声波能够在极短时间内完成多次的超声波发出和接收的动作，实现气体检测的即时性和灵敏性。

当待测空间为高湿或高浓度粉尘环境时，上述超声波传感器10发出的超声波在传播路径上可能会受到一定程度的干扰，可能导致测出的预设气体的各项结果出现偏差，而使用一些纠正或预处理设备同时工作，需要携带这些处理设备将会影响到便携性，因而，可以通过上述调节按钮4切换检测模式，切换至热导式检测组件进行检测。

在相关的工作中，打开热导式检测模式后，启动上述抽气件，使得待测气体空间内的气体定量抽入上述除湿吸附管6，将粉尘或液滴进行一定的过滤和吸附，使得定量的待测气体进入上述热导气室8，且气体通过上述热敏元件9，基于热导池原理，可以检测出气体中指定成分的浓度，再通过相应的控制电路将信号传输至上述分析主板5进行处理。

值得注意的是，上述控制电路和上述热敏元件9可以是现有的热导式气体检测仪中配备的零部件，可以直接从相关的厂商处进行获取和组装，能够降低成本。

热敏元件9组成的电桥，基于不同组分与载气之间有不同的热导系数,热导池检测工作时，接通载气并保持池体恒温，此时流经的载气成份和流量都是稳定的。流经热敏元件9电流也是稳定的，由热敏元件9组成的电桥处于平衡状态。当经色谱柱分离后的组份被载气带入热导池中由于组份和载气的热传导率不同，因而使热敏元件9温度发生变化，并导致电阻发生变化，从而导致电桥不平衡，输出电信号，电信号传输向上述分析主板5进行分析。

更加具体地讲，上述抽气件包括进气阀12，上述进气阀12一端连接上述壳体1外壁，且另一端设置有抽气泵14，上述抽气泵14连通上述除湿吸附管6，上述排气管7远离上述热导气室8的一端设置有排气泵15，上述排气泵15另一端设置有排气阀13，上述排气阀13穿过上述壳体1向外延伸。

需要说明的是，上述进气阀12和上述排气阀13均设置有用于启闭阀门的电磁开关，可以直接通过上述调节按钮4，实现上述进气阀12和上述排气阀13的启闭，能够保证在工作时，实时实现抽气和排气操作，能够在一定程度上保证装置的密封性和精准性。

在具体操作时，打开上述进气阀12，并通过调节按钮4启动上述抽气泵14，使得待测空间的气体一恒定的流速通过上述进气阀12进入上述除湿吸附管6中进行相应的过滤吸附工作，过滤吸附后的气体再进入上述热导气室8中进行检测，同时排气阀13也通过上述调节按钮4打开，且打开上述排气泵15，且控制抽气流量与排气流量保持恒定，使得气体能够稳定在上述热导气室8进行流通，保证检测的稳定性和准确性。

值得注意的是，上述除湿吸附管6形状可以为蛇形管道，蛇形管道可以在有限的安装空间内增加上述除湿吸附管6的容纳空间，且使得抽入的待测气体能够更加充分地实现过滤吸附过程，提升气体是纯净度，进而提升了检测结果的准确性。

具体的说，根据图3所示，上述除湿吸附管6内壁上设置有多个除湿吸附块16，上述除湿吸附块16均匀且交错分布在上述除湿吸附管6内壁上，能够保证气体与除湿吸附块16的充分接触。

上述除湿吸附块16可以采用活性炭、岩棉、玻璃棉以及聚氨酯材质混合加工而成，利用活性炭多孔吸附特性以及岩棉、玻璃棉以及聚氨酯等材质的吸水保温特性，能够将待测气体中的水分、液滴以及固体颗粒物进行一定程度的吸附和过滤作用，提升待测气体进入上述热导气室8前的干燥性和纯净程度，提升本装置的检测准确性。

另外，上述进气阀12内设置有滤尘层22。

上述滤尘层22可以由现有的滤尘棉制得，滤尘棉为多层，且滤尘层22外圈设置有安装环，上述安装环可拆卸设置于上述进气阀12内，方便进行滤尘层22的更换，提升了本装置的使用寿命。

另外，岩棉、玻璃棉以及聚氨酯材质还具备很好的保温性能，能够保证待测气度在进行热导检测前的温度保持恒定，进一步提升了本装置的检测准确性。

根据图2、图4所示，上述热导气室8具有容纳腔17，上述容纳腔17内设置有隔板24，上述隔板24上设置有通气间隙21，上述隔板24将上述容纳腔17分割成主气室18和副气室19，上述主气室18与上述除湿吸附管6和上述排气管7均直接连通，上述热敏元件9设置于上述副气室19。

上述隔板24采用高分子聚乙烯材料制成，且隔板24边沿与上述容纳腔17内壁封闭连接，提升了气密性。

上述通气间隙21可以根据待测气体需要进入上述副气室19的量进行相应的计算得出，该部分内容可以根据现有的热导池原理进行相关的计算，能够保证气体检测的稳定性。

上述主气室18的容积大于上述副气室19的容积，且上述气体在上述容纳腔17中的入口和出口都设置在上述主气室18中，使得测量气体可以直接在主气室18中形成稳定的流动过程。

在检测过程中，恒定流通的检测气体通过上述主气室18，且部分气体通过上述副气室19与上述热敏元件9接触进行相应的检测。

需要说明的是，上述热敏元件9两端均设置有绝缘体20，上述绝缘体20连接上述容纳腔17内壁，上述绝缘体20可以保证热敏元件9在进行感应是发生的电阻变化不受安装结构的影响，提升了检测结果的准确性。

根据图5所示，上述壳体1内设置有密封板23，上述密封板23边沿连接上述壳体1内壁，上述超声检测组件和上述热导式检测组件分别设置于上述密封板23两侧。

上述密封板23可以直接隔绝上述超声检测组件和上述热导式检测组件的安装空间，防止超声检测组件和上述热导式检测组件间在进行相对独立工作时的相互干扰。

本实施例的工作原理是：

在相对高湿度、高粉尘浓度的待测空间中，可以通过上述调节按钮4将本装置的检测模式调节为超声波检测模式，通过调节按钮4稳定向待测空间中发出超声波，超声波传感器10通过向待检测空间内发出超声波，同步接收超声波通过待检测空间内预设待检测气体后的超声波，根据传播后的超声波特性检测到相关的物理特性，将该物理特性转换为相适应的电信号传输向上述分析主板5进行相应的处理，上述分析处理模块通过相应的处理器通过逻辑电路和程序运算给出相应的处理结果，再通过上述信号输出模块将结果反馈向显示电路向上述显示屏3上进行投放，显示检测结果。

在相对低湿度、低粉尘浓度的待测空间中，打开热导式检测模式后，启动上述抽气件，使得待测气体空间内的气体定量抽入上述除湿吸附管6，将粉尘或液滴进行一定的过滤和吸附，使得定量的待测气体进入上述热导气室8，且气体通过上述热敏元件9，基于热导池原理，可以检测出气体中指定成分的浓度，再通过相应的控制电路将信号传输至上述分析主板5进行处理，同时上述分析处理模块通过相应的处理器通过逻辑电路和程序运算给出相应的处理结果，再通过上述信号输出模块将结果反馈向显示电路向上述显示屏3上进行投放，显示检测结果。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手持气体泄漏侦测装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体内部设置有侦测结构，所述壳体外壁设置有显示屏和调节按钮；

所述侦测结构包括超声检测组件和热导式检测组件，所述壳体内部还设置有分析主板，所述超声检测组件和所述热导式检测组件均与所述分析主板电连接；

所述热导式检测组件包括抽气件，所述抽气件连接所述壳体，所述抽气件另一端连接有除湿吸附管，所述除湿吸附管另一端连接有热导气室，所述热导气室另一侧设置有排气管，所述热导气室内设置有热敏元件，所述热敏元件与所述分析主板电连接。

2.根据权利要求1所述的手持气体泄漏侦测装置，其特征在于，所述超声检测组件包括超声波传感器，所述超声波传感器上连接有超声探头，所述超声探头穿出所述壳体向外延伸，所述超声波传感器与所述分析主板电连接。

3.根据权利要求1所述的手持气体泄漏侦测装置，其特征在于，所述抽气件包括进气阀，所述进气阀一端连接所述壳体外壁，且另一端设置有抽气泵，所述抽气泵连通所述除湿吸附管，所述排气管远离所述热导气室的一端设置有排气泵，所述排气泵另一端设置有排气阀，所述排气阀穿过所述壳体向外延伸。

4.根据权利要求3所述的手持气体泄漏侦测装置，其特征在于，所述除湿吸附管形状为蛇形管道。

5.根据权利要求4所述的手持气体泄漏侦测装置，其特征在于，所述除湿吸附管内壁上设置有多个除湿吸附块。

6.根据权利要求1所述的手持气体泄漏侦测装置，其特征在于，所述热导气室具有容纳腔，所述容纳腔内设置有隔板，所述隔板上设置有通气间隙，所述隔板将所述容纳腔分割成主气室和副气室，所述主气室与所述除湿吸附管和所述排气管均直接连通，所述热敏元件设置于所述副气室。

7.根据权利要求6所述的手持气体泄漏侦测装置，其特征在于，所述热敏元件两端均设置有绝缘体，所述绝缘体连接所述容纳腔内壁。

8.根据权利要求3所述的手持气体泄漏侦测装置，其特征在于，所述进气阀和所述排气阀均设置有用于启闭阀门的电磁开关。

9.根据权利要求8所述的手持气体泄漏侦测装置，其特征在于，所述进气阀内设置有滤尘层。

10.根据权利要求1所述的手持气体泄漏侦测装置，其特征在于，所述壳体内设置有密封板，所述密封板边沿连接所述壳体内壁，所述超声检测组件和所述热导式检测组件分别设置于所述密封板两侧。

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