本實用新型涉及有毒有害氣體的檢測領域，尤其涉及一種離子遷移譜儀。
背景技術：
離子遷移譜儀是使用空氣泵對環境進行采樣的檢測設備，樣品空氣中的毒劑被電離成離子并穿過弱電場到達檢測器，物質遷移這段距離的時間與被電離的毒劑物質的質量成比例并作為一種識別的手段使用，分析時間從1秒之內到幾分鐘。離子遷移譜儀需要用蒸汽或氣態樣品分析，自動進樣。由于其具有極高的靈敏度和響應速度，離子遷移譜儀主要應用于實驗室、地鐵、機場、火車站、醫療中心等人群比較集中的卻與的安防、在線監測和報警。
離子迀移譜儀通常由離子化源、反應腔、離子門、漂移管和檢測器組成。常用的離子化源為放射源(主要為Ni-63)。由于此類放射源的能量極高，幾乎所有的物質都可以被電離，即非選擇性電離，因此存在嚴重的干擾，大大增加了誤報率，同時目前常用的離子迀移譜儀均存在檢測時間長，靈敏度低、無過負載保護等缺點；離子迀移譜儀的樣品空氣均需過濾其中水分等雜質，以保證檢測精度，目前常采用半透膜進行過濾，但半透膜易于脫落。
技術實現要素：
本實用新型的目的在于克服現有技術中的缺陷，提出了一種離子遷移譜儀，其結構簡單，運行平穩，誤報率低，檢測時間短，靈敏度高，能實現過負載保護，能有效防止半透膜的脫落，保證樣品空氣的過濾效果。
為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：
一種離子遷移譜儀，包括進氣段、檢測段、出氣段和控制器，所述進氣段包括依次連接的進氣口、螺旋管和進氣緩沖區；所述檢測段與進氣緩沖區連通，所述檢測段包括依次連接的半透膜、漂移管和檢測器，所述漂移管靠近所述檢測器的一側設置漂移氣出口，所述漂移管靠近所述半透膜的一側設置漂移氣返回口，在所述漂移氣出口和漂移氣返回口之間設置依次連接的漂移氣泵、干燥過濾器和摻雜劑瓶；所述出氣段的入口設置于所述檢測段的離化區，所述出氣段包括反沖模塊以及依次連接的電磁閥一、計量泵和出氣口。
優選的，所述反沖模塊包括依次連接的反沖氣入口、電磁閥二、反沖氣泵、反沖過濾器和針閥，所述針閥的出口管段并入所述電磁閥一的入口管段。
優選的，所述螺旋管靠近所述進氣緩沖區設置，兩者之間的直線距離小于30mm，更優選15～20mm。
優選的，所述半透膜為硅橡膠或玻璃纖維膜。
優選的，所述半透膜的周邊采用金屬片固定。
優選的，所述摻雜劑瓶容納氨水溶液。
優選的，所述反沖過濾器中設置浸漬于銅和鋅的鹽中的活性炭。
優選的，所述離子遷移譜儀的檢測范圍為ppb到ppm。
優選的，所述離子遷移譜儀的離子化源為放射性核素Ni-63。
優選的，所述離子化源具有保護型覆蓋層。
優選的，所述控制器連接相應的檢測信號，包括溫度信號、壓力信號、流量信號、檢測器信號等，并對相應信號進行相應以實現調節各參數的功能，并將檢測器信號輸出以進行有害氣體類型、流量、濃度的換算等。
與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：
通過摻雜技術實現干擾抑制(氨水溶液)，其原理是通過在被檢測空氣中混合NH3，有毒氣體在離子遷移過程中親和力比NH3高，非毒性氣體在離子遷移過程中親和力比NH3低，本實用新型采用的離子遷移譜儀通過和NH3親和力的比較排除非毒性氣體，從而保證低誤報率，使誤判率降低至3％以下；
在半透膜進口的進氣緩沖區設置螺旋管可一定程度上減小樣品空氣流對漂移管內部的氣體平衡的影響，避免樣品空氣流直接以垂直方向碰撞半透膜，同時在半透膜周邊采用金屬片固定，進一步保證半透膜的穩固性，提高過濾效果；
采用半透膜濾除進口空氣中的煙霧、無機分子和水分子等雜質，保證透過膜的有毒氣體的百分比，通過半透膜后樣品空氣的相對濕度得到顯著降低，同時有害氣體相對濃度得到提高，同時將出口漂移氣抽出通過干燥過濾器進一步去除樣品空氣中的水分，將漂移管內部水分保持在100～500ppm，這增加了譜儀的響應靈敏度，并縮短檢測時間；
設置了反沖模塊，如果檢測到的物質的濃度超過預定閾值，則關閉進氣段，自動切換為反沖模式，空氣從反沖氣口吸入并通過反沖過濾器，經過過濾凈化的空氣被引入到設備中，從進氣口排出，實現物質的過載保護，同時傳感器單元的污染會被清除，以實現傳感器的保護，減少傳感器的更換頻率；
所述反沖模塊和儀器的出氣段進行分開單獨設置，與共用空氣泵的技術方案相比，其可縮短計量泵和反沖氣泵的連續運行時間，延長儀器的壽命，減少更換成本。
附圖說明
圖1是本實用新型所述的離子遷移譜儀的結構示意圖；
圖中的附圖標記為：
1、進氣段；2、檢測段；3、出氣段；4、控制器；11、進氣口；12、螺旋管；13、進氣緩沖區；21、半透膜；22、漂移管；23、檢測器；24、漂移氣出口；25、漂移氣返回口；26、漂移氣泵；27、干燥過濾器；28、摻雜劑瓶；31、電磁閥一；32、計量泵；33、出氣口；34、反沖氣入口；35、電磁閥二；36、反沖氣泵；37、反沖過濾器；38、針閥。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
圖1為本實用新型所述的離子遷移譜的結構示意圖，所述離子遷移譜儀包括進氣段1、檢測段2、出氣段3和控制器4，所述進氣段1包括依次連接的進氣口11、螺旋管12和進氣緩沖區13；所述檢測段2與進氣緩沖區13連通，所述檢測段2包括依次連接的半透膜21、漂移管22和檢測器23，所述漂移管22靠近所述檢測器23的一側設置漂移氣出口24，所述漂移管22靠近所述半透膜21的一側設置漂移氣返回口25，在所述漂移氣出口24和漂移氣返回口25之間設置依次連接的漂移氣泵26、干燥過濾器27和摻雜劑瓶28；所述出氣段3的入口設置于所述檢測段2的離化區，所述出氣段3包括反沖模塊以及依次連接的電磁閥一31、計量泵32和出氣口33；所述螺旋管12靠近所述進氣緩沖區13設置，兩者之間的直線距離小于30mm，優選15～20mm。
所述進氣段1與出氣段3之間流動的有毒分子通過半透膜21進入檢測區域，所述螺旋管12保證樣品空氣以一定角度斜射進入進氣緩沖區13，避免其垂直碰撞半透膜，以防止半透明的脫落；所述進氣緩沖區13為有害氣體通過半透膜21進入漂移管增加了停留時間，以保證更多的有害氣體進入漂移管，提高檢測效率。所述漂移氣泵26將漂移氣進行過濾干燥后重新送至漂移管22的離化區，進一步降低漂移管中的水分含量，保證檢測精度。
如圖1所示，在一較佳實施例中，所述反沖模塊包括依次連接的反沖氣入口34、電磁閥二35、反沖氣泵36、反沖過濾器37和針閥38，所述針閥38的出口管段并入所述電磁閥一31的入口管段，所述離子遷移譜儀的檢測范圍為ppb到ppm。
正常檢測時，所述針閥38為關閉狀態，樣品空氣的流動方向如箭頭所示，其依次流經電磁閥一31、計量泵32和出氣口33，排出離子遷移譜儀至外界環境中，即在正常檢測時，反沖過濾器36并未處于工作狀態。
當檢測到的物質的濃度超過預定閾值，關閉計量泵32和電磁閥一31，開啟反沖氣泵36和針閥38，自動切換為反沖模式，反沖空氣的流動方向如箭頭所示，其依次流經反沖氣入口34、電磁閥二35、反沖氣泵36、反沖過濾器37、針閥38，反沖空氣經過浸漬于銅和鋅的鹽中的活性炭的反沖過濾器37進行過濾凈化，從而清除進入離子遷移譜儀的有害氣體，并通過進氣口11排至外界環境中，實現物質的過載保護和傳感器的保護，減少傳感器的更換頻率。
所述控制器4與檢測器23、計量泵33、漂移氣泵26、反沖氣泵36、電磁閥一31、電磁閥二35、溫度傳感器(未示出)、壓力傳感器(未示出)、恒溫控制裝置(未示出)、流量傳感器(未示出)等相連，以實現儀器的自動化控制及各類信息的輸出。
在一較佳實施例中，所述膜21為5～60μm的硅橡膠或玻璃纖維膜，且其周邊采用金屬片固定，使得半透膜不會氣壓差而凸起，以保證較短時間內透過半透膜的有毒氣體的百分比。
在一較佳實施例中，所述摻雜劑瓶28容納氨水溶液，通過氨水溶液的摻雜技術實現干擾抑制，有效降低誤報率，所述氨水溶液也可替換為其他可行的摻雜劑。
在一較佳實施例中，所述離子遷移譜儀的離子化源為放射性核素Ni-63，所述放射性核素Ni-63具有保護型覆蓋層，以消除近距離對人體的輻射傷害，保證操作人員的人身安全和身體健康。
由上述實施例可知，本實用新型所述的離子遷移譜儀，結構簡單，運行平穩，誤報率低，檢測時間短，靈敏度高，并能實現過載保護，有效保證了設備的使用壽命，同時能有效防止半透膜的脫落，保證樣品空氣的過濾效果和檢測精度。
以上對本實用新型的具體實施例進行了詳細描述，但其只作為范例，本實用新型并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對該實用進行的等同修改和替代也都在本實用新型的范疇之中。因此，在不脫離本實用新型的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本實用新型的范圍內。