專利名稱：多功能有害氣體檢測儀的制作方法
技術領域：
多功能有害氣體檢測儀技術領域[0001]本實用新型屬于有害氣體檢測設備技術領域，具體涉及一種能夠檢測汽車尾氣 和浙青熱排放中的有害氣體的檢測設備。
背景技術：
[0002]在科技飛速發展的今天，能源的消耗越來越大，與之相關聯的就是大量有害氣 體的排放。一方面，汽車尾氣是空氣污染的一大源頭，汽車排放的尾氣中，含有多種有 害氣體，如CO、HC、CO2> NOx等，影響人們的生活的環境和自身的健康。汽車發動 機所排出的污染物成分和濃度與發動機的技術狀況密切相關，所以通過對發動機的排氣 污染進行檢測(檢測汽車排出的污染物成分和濃度)，對尾氣的凈化方法與效果評價和保 護人類生存環境都具有重要意義。[0003]目前市場上汽車尾氣檢測儀品種繁多，但是用途單一。另一方面，在道路施工 中，特別是浙青路面施工的浙青混合料拌合階段，在150 180°C的高溫下，浙青釋放出 多種有害氣體，比如HC、H2S> C02、CO等，所以對浙青煙氣的檢測也是十分必要的。 而在現在的浙青路面施工中，還沒有一個專門檢測有害氣體排放的儀器。在路面施工中 對溫度拌合速度等的選擇沒有考慮到有害氣體排放量這一重要指標，導致有害氣體大量 排放污染環境，有損施工人員的身體健康。現階段急需研制一種能夠同時檢測汽車尾氣 和浙青加熱排放出的有害氣體的檢測儀器。發明內容[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述檢測有害氣體儀器的缺點，提供 一種功能多、用途全、監測數據準確的多功能有害氣體檢測儀。[0005]解決上述技術問題所采用的技術方案是在安裝板上設置有通過導管與氣體取 樣探頭相聯通的過濾器和通過導管與過濾器相聯通的電動泵，電動泵通過氣體導管分別 與設置在安裝板上的H2S檢測裝置和氣室相聯通，H2S檢測裝置通過數據線與設置在安裝 板上的H2S氣體濃度表相連接、并通過導管與排氣管相聯通，排氣管通過導管與氣室后 部相聯通，在安裝板上氣室左側設置有紅外光源和位于紅外光源與氣室之間的切光片、 氣室右側設置有CO濾光片、CO2濾光片、HC濾光片和NO濾光片，安裝板上CO濾光片 后方設置有通過數據線與CO放大器及信號處理元件相連的CO半導體紅外檢測器、CO2 濾光片后方設置有通過數據線與CO2放大器及信號處理元件相連的CO2半導體紅外檢測 器、HC濾光片后方設置有通過數據線與HC放大器及信號處理元件相連的HC半導體紅 外檢測器、NO濾光片后方設置有通過數據線與NO放大器及信號處理元件相連的NO半 導體紅外檢測器，安裝板上設置有通過數據線與CO放大器及信號處理元件相連的CO氣 體濃度表、通過數據線與CO2放大器及信號處理元件相連的CO2氣體濃度表、通過數據 線與HC放大器及信號處理元件相連的HC氣體濃度表及通過數據線與NO放大器及信號 處理元件相連的NO氣體濃度表。[0006]本實用新型的H2S檢測裝置為在基座的外圍設置有其上設置有測溫電阻的加 熱環、中心設置有金屬氧化膜吸附效應半導體，在金屬氧化膜吸附效應半導體兩側設置 有電極。[0007]本實用新型的金屬氧化膜吸附效應半導體中的金屬氧化膜為金屬鈀薄膜。[0008]本實用新型中與電動泵相聯通的氣體導管分成兩個分支一個分支檢測H2S氣 體濃度，利用該分支中H2S檢測裝置的半導體吸附開關作用實現對H2S氣體濃度的檢 測；另一分支根據不同波長范圍紅外線被吸收的程度與氣體濃度之間比例關系檢測CO、 CO2, HC、NO的氣體濃度，該分支中位于氣室前的切光片周期性遮蔽/打開，使紅外光 源發射的紅外線透過氣室及濾光片，用半導體紅外檢測器檢測出不同波長長范圍紅外線 的能量變化，最后由紅外線被吸收程度與氣體濃度之間的關系換算得到氣體濃度，并通 過放大器及信號處理模塊放大信號后導入CO、CO2, HC、NO四種氣體濃度表，在各儀 表上顯示出四種氣體的濃度。
[0009]圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖。[0010]圖2是圖1中H2S檢測裝置5的俯視圖。
具體實施方式
[0011]
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限于這 些實施例。[0012]實施例1[0013]在圖1中，本實施例的多功能有害氣體檢測儀由氣體取樣探頭1、過濾器2、電 動泵3、氣體導管4、H2S檢測裝置5、排氣管6、CO半導體紅外檢測器7、CO2半導體 紅外檢測器8、CO放大器及信號處理元件9、CO2放大器及信號處理元件10、H2S氣體 濃度表11、CO氣體濃度表12、CO2氣體濃度表13、HC氣體濃度表14、NO氣體濃度 表15、HC放大器及信號處理元件16、NO放大器及信號處理元件17、HC半導體紅外檢 測器18、NO半導體紅外檢測器19、NO濾光片20、HC濾光片21、CO2濾光片22、CO 濾光片23、氣室對、切光片25、紅外光源沈、安裝板27聯接構成。[0014]如圖1所示，氣體取樣探頭1通過導管與過濾器2相聯通，過濾器2通過導管與 電動泵3相聯通，過濾器2和電動泵3用螺紋緊固聯接件固定安裝在安裝板27上。安裝 板27中部用螺紋緊固連接件固定安裝有H2S檢測裝置5和氣室M，電動泵3通過氣體導 管4分別與H2S檢測裝置5和氣室M相聯通，H2S檢測裝置5通過數據線與用螺紋緊固 連接件固定安裝在安裝板27上的H2S氣體濃度表11相連接、并通過導管與排氣管6相聯 通，排氣管6通過導管與氣室M后部相聯通，在安裝板27上氣室M的紅外線入射端的 前方用螺紋緊固聯接件固定安裝有紅外光源26，安裝板27上紅外光源沈與氣室M之間 用螺紋緊固聯接件固定安裝有切光片25，本實施例中的切光片25為繞平行于紅外光源沈 發出的紅外線的轉軸旋轉的葉片，切光片25周期性地遮蔽和打開紅外光源沈發出的紅外 線所經過的路徑，讓紅外光源沈發射的紅外線進入氣室對，由于CO、CO2> HC、NO 這4種氣體能夠吸收一定波長范圍的紅外線，紅外光源沈發射的紅外線透過氣室M后能量會發生變化。安裝板27上氣室M的紅外線出射端后方用螺紋緊固聯接件固定安裝有 布置在垂直于紅外線路徑的直線上的CO濾光片23、CO2濾光片22、HC濾光片21、NO 濾光片20，經過氣室M的紅外線通過4種不同的濾光片后，分別過濾得到4種單一波長 的紅外線。安裝板27上CO濾光片23后方用螺紋緊固聯接件固定安裝有CO半導體紅外 檢測器7，安裝板27上CO2濾光片22后方用螺紋緊固聯接件固定安裝有CO2半導體紅外 檢測器8，安裝板27上HC濾光片21后方用螺紋緊固聯接件固定安裝有HC半導體紅外 檢測器18，安裝板27上NO濾光片20后方用螺紋緊固聯接件固定安裝有NO半導體紅外 檢測器19，通過4種不同的半導體紅外檢測器分別檢測4種單一波長范圍紅外線的能量變 化。安裝板27上CO半導體紅外檢測器7后方用螺紋緊固聯接件固定安裝有通過數據線 與CO半導體紅外檢測器7相連接的CO放大器及信號處理元件9，安裝板27上CO2半導 體紅外檢測器8后方用螺紋緊固聯接件固定安裝有通過數據線與CO2半導體紅外檢測器8 相連接的CO2放大器及信號處理元件10，安裝板27上HC半導體紅外檢測器18后方用 螺紋緊固聯接件固定安裝有通過數據線與HC半導體紅外檢測器18相連接的HC放大器及 信號處理元件16，安裝板27上NO半導體紅外檢測器19后方用螺紋緊固聯接件固定安裝 有通過數據線與NO半導體紅外檢測器19相連接的NO放大器及信號處理元件17，通過 4個半導體紅外檢測器分別檢測出4種單一波長范圍紅外線的能量變化，即單一紅外線范 圍被吸收的程度，由于不同波長范圍的紅外線被吸收的程度與吸收該波長范圍紅外線的 氣體濃度之間具有相應的比例關系，由紅外線被吸收程度與氣體濃度之間的比例關系可 計算得到氣體濃度。安裝板27右側用螺紋緊固聯接件固定安裝有通過數據線與CO放大 器及信號處理元件9相連接的CO氣體濃度表12、通過數據線與CO2放大器及信號處理 元件10相連接的CO2氣體濃度表13、通過數據線與HC放大器及信號處理元件16相連 接的HC氣體濃度表14和通過數據線與NO放大器及信號處理元件17相連接的NO氣體 濃度表15，經4個放大器及信號處理元件放大處理的信號分別在CO氣體濃度表12、CO2 氣體濃度表13、HC氣體濃度表14及NO氣體濃度表15上顯示出來。[0015]如圖2所示，本實施例中的H2S檢測裝置5由基座5-1、加熱環5_2、測溫電阻 5-3、電極5-4和金屬氧化膜吸附效應半導體5-5連接構成。基座5-1為圓形結構，在基 座5-1的圓周外圍安裝有加熱環5-2，加熱環5-2上安裝有測溫電阻5-3，加熱環5_2與 測溫電阻5-3構成恒溫控制元件，使工作面溫度恒定在150°C左右；在基座5-1的中心安 裝有金屬氧化膜吸附效應半導體5-5，本實施例中的金屬氧化膜吸附效應半導體5-5中的 金屬氧化膜為金屬鈀薄膜，該金屬鈀薄膜可以將H2S分子中的氫解離成原子狀態，在金 屬氧化膜吸附效應半導體5-5兩側焊接有電極5-4。本實施例中的金屬氧化膜吸附效應半 導體5-5是利用半導體吸附的開關作用實現對H2S氣體濃度的檢測。當無H2S氣體存在 時，金屬氧化膜吸附效應半導體5-5內電子數相對較少，阻抗大，當有H2S氣體分子存在 時，由于金屬氧化膜具有吸附及解離氫原子的作用，使氫原子擴散引起界面帶電，從而 使金屬氧化膜吸附效應半導體5-5內電子數相對增大，通過檢測電流，得到電流強度， 將電流強度信號導入H2S氣體濃度顯示儀11，由電流強度與H2S濃度換算關系得到H2S 濃度并在H2S氣體濃度顯示儀11上顯示出來，從而達到檢測H2S氣體濃度的目的。[0016]本實用新型中的H2S氣體濃度表11、CO氣體濃度表12、CO2氣體濃度表13、 HC氣體濃度表14、NO氣體濃度表15均為市場銷售產品。[0017]本實用新型與現有設備相比具有以下優點[0018](1)在現在的浙青路面施工中，還沒有一個專門檢測有害氣體排放的儀器，因此 在路面施工中對溫度拌合速度等的選擇沒有考慮到有害氣體排放量這一重要指標，導致 有害氣體大量排放污染環境，損害施工人員的身體健康，本實用新型多功能有害氣體檢 測儀填補這一空白；[0019](2)結構簡單，操作方便，本實用新型多功能有害氣體檢測儀結構簡單，易于實 現模塊化配置；[0020](3)減少設計施工成本，方便快捷，同時實現浙青加熱排放有害氣體檢測與汽車 尾氣檢測兩種檢測，特別是在隧道公路設計施工，隧道通風試驗和一般道路路面施工中 均可用到該設備。
權利要求1.一種多功能有害氣體檢測儀，在安裝板(27)上設置有通過導管與氣體取樣探頭 (1)相聯通的過濾器(2)和通過導管與過濾器(2)相聯通的電動泵(3)，其特征在于電 動泵(3)通過氣體導管(4)分別與設置在安裝板(27)上的H2S檢測裝置(5)和氣室(24) 相聯通，H2S檢測裝置(5)通過數據線與設置在安裝板(27)上的H2S氣體濃度表(11)相 連接、并通過導管與排氣管(6)相聯通，排氣管(6)通過導管與氣室(24)相聯通，在安 裝板(27)上氣室(24)左側設置有紅外光源(26)和位于紅外光源(26)與氣室(24)之間的 切光片(25)、氣室(24)右側設置有CO濾光片(23)、CO2濾光片(22)、HC濾光片(21) 和NO濾光片(20)，安裝板(27)上CO濾光片(23)后方設置有通過數據線與CO放大器 及信號處理元件(9)相連的CO半導體紅外檢測器(7)、CO2濾光片(22)后方設置通過 數據線與CO2放大器及信號處理元件(10)相連的CO2半導體紅外檢測器(8)、HC濾光 片(21)后方設置有通過數據線與HC放大器及信號處理元件(16)相連的HC半導體紅外 檢測器(18)、NO濾光片(20)后方設置有通過數據線與NO放大器及信號處理元件(17) 相連的NO半導體紅外檢測器(19)，安裝板(27)上設置有通過數據線與CO放大器及信 號處理元件(9)相連的CO氣體濃度表(12)、通過數據線與CO2放大器及信號處理元件 (10)相連的CO2氣體濃度表(13)、通過數據線與HC放大器及信號處理元件(16)相連的 HC氣體濃度表(14)及通過數據線與NO放大器及信號處理元件(17)相連的NO氣體濃 度表(15)。
2.根據權利要求1所述的多功能有害氣體檢測儀，其特征是所說的H2S檢測裝置(5) 為在基座(5-1)的外圍設置有其上設置測溫電阻(5-3)的加熱環(5-2)、中心設置有 金屬氧化膜吸附效應半導體(5-5)，在金屬氧化膜吸附效應半導體(5-5)兩側設置有電極 (5-4)。
3.根據權利要求2所述的多功能有害氣體檢測儀，其特征是所說的金屬氧化膜吸 附效應半導體(5-5)中的金屬氧化膜為金屬鈀薄膜。
專利摘要一種多功能有害檢測儀，安裝板上設有與氣體取樣探頭聯通的過濾器和電動泵，電動泵與H2S檢測裝置和氣室聯通，H2S檢測裝置與H2S氣體濃度表相連并與排氣管聯通，排氣管與氣室后部聯通，安裝板上設有紅外光源、切光片、CO濾光片、CO2濾光片、HC濾光片和NO濾光片，CO濾光片后設有CO半導體紅外檢測器、CO2濾光片后設有CO2半導體紅外檢測器、HC濾光片后設有HC半導體紅外檢測器、NO濾光片后設有NO半導體紅外檢測器，安裝板上設有CO放大器及信號處理元件、CO氣體濃度表、CO2放大器及信號處理元件、CO2氣體濃度表、HC放大器及信號處理元件、HC氣體濃度表、NO放大器及信號處理元件、NO氣體濃度表。本實用新型可檢測多種氣體，功能多、用途全、監測數據準確。
文檔編號G01N21/35GK201803947SQ201020534539
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月17日 優先權日2010年9月17日
發明者劉靖, 周凌昊, 張增平, 裴建中 申請人:長安大學