一种热导气体检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种热导气体检测装置，主要涉及热导检测器领域。


背景技术：

2.热导气体分析技术以热导检测器(tcd，thermal conductivity detector)为传感器核心，是h2、ar等气体定量检测的主要技术。不同的气体具有不同的热导率,混合气体的热导率近似地等于待测气体与背景气组份的体积百分含量和相应的热导率的乘积之和。
3.现有技术热导检测器采用稳定温度系数的铂丝作敏感元件组成工作臂和参比臂，加上匹配的电阻臂组成惠斯通电桥。参比臂内封入一定浓度的气样，工作臂通过待测气体。由于两者热导率的差异，电桥输出与待测组份的体积百分含量相对应的信号。现有技术中该装置包括：检测器基座、参比组件、工作组件，温控系统。检测器基座用于支撑检测装置，参比组件用于惠斯通电桥的参比臂，内部填充参比气，外部用玻璃熔包密封，并引出铂丝引线，工作组件用于惠斯通电桥的工作臂，内部通入待测气体，温控系统用于给整个装置提供恒温环境。
4.现有技术检测装置需要对于不同背景、不同范围的待测气体，参比臂中需要充灌不同浓度的背景气体，工艺复杂，并存在充灌气体泄漏隐患，导致传感器存在不同程度的漂移，稳定性不佳，响应慢(典型约60s)。待测样气直接通入工作臂中，待测样气的不同流速导致测量结果波动大，并且在未通入待测样气时，检测装置不能通电工作，否则工作臂的铂丝容易烧断。同时待测气体在管道流动的时候，气流的流速也会对检测数据造成直观的影响，到时检测数据不稳，因此要将气流流速尽可能的控制得低。


技术实现要素：

5.针对以上现有技术的不足，本实用新型提出一种热导气体检测装置，采用两路气流，既满足响应时间的指标，又减小了样气气流波动对测量结果的影响。同时进行温度检测和热导检测，能够更快速得到检测结果。允许气体未流通时通电，实现快速检测相应(0.2s)，稳定性高。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：包括检测基座、温度传感器和热导检测器；所述检测基座内设有检测气道，所述检测气道的进口和出口分别设置于所述检测基座的侧壁，所述检测气道内设有旁通气道，所述旁通气道的侧壁设有所述温度传感器和热导检测器，该温度传感器和热导检测器用于检测流经所述旁通气道的气体；所述旁通气道对应的所述检测基座的侧壁设有加热丝层，所述加热丝层的外部设有保温层。
7.本实用新型的技术原理及有益效果如下：
8.待测气体进入检测装置后，分为两路，一路直接流向检测气道的出口，另外一路流经旁通气道再通向检测气道出口。通过计算得出两路气流通径比例并实验验证。当待测样气的气流波动时，波动大部分直接流向检测装置出口释放，因此对检测器的冲击比较小。采用两路气流，既满足响应时间的指标，又减小了样气气流波动对测量结果的影响。同时进行
温度检测和热导检测，能够更快速得到检测结果。
9.优选地，所述检测基座设有信号处理板，所述温度传感器和所述热导检测器固定于所述信号处理板。便于控制温度传感器和热导检测器进行数据检测并对检测得到的数据进行处理。
10.优选地，所述检测气道位于所述检测基座的底部，所述旁通气道、温度传感器和热导检测器位于所述检测基座的中部，所述信号处理板位于所述检测基座的顶部，所述保温层包裹于所述检测基座的侧壁。以上合理设置，可以很好的控制旁通管道的温度并且快速对其数据进行检测。
11.优选地，所述热导检测器采用硅基mems热导敏感元件。允许气体未流通时通电，实现快速检测相应(0.2s)，稳定性高，长期漂移最小可以达到0.01％/周。
12.优选地，所述保温层包括保温棉和锡箔纸，所述保温棉包裹于所述加热丝层外部，所述锡箔纸包裹于所述保温棉的外部。能够显著提高整体的保温效果。
13.优选地，所述检测气道的进口设有与外部管路连接的内卡套接头。可以有效的避免外部管路与进口配合出现的死积，提高检测的准确性。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的其中两幅，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的附图。
15.图1为本实用新型实施例的结构示意图。
16.其中，检测基座1、检测气道2、旁通气道3、引线4、温度传感器5、热导检测器6、加热丝层7、保温层8、信号处理板9。
具体实施方式
17.下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.实施例
19.如图1所示，本实用新型实施例包括，检测基座1、温度传感器5和热导检测器6。
20.，检测基座1采用316l不锈钢材质，所述，检测基座1内设有检测气道2，所述检测气道2的进口和出口分别设置于所述，检测基座1的侧壁，所述检测气道2内设有旁通气道3，所述旁通气道3的侧壁设有所述温度传感器5和热导检测器6，该温度传感器5和热导检测器6用于检测流经所述旁通气道3的气体；所述旁通气道3对应的所述，检测基座1的侧壁设有加热丝层7，所述加热丝层7的外部设有保温层8。
21.整体结构简单且紧凑，方便安装维护，并且耐腐蚀。
22.待测气体进入检测装置后，分为两路，一路直接流向检测气道2的出口，另外一路流经旁通气道3再通向检测气道2出口。通过计算得出两路气流通径比例并实验验证。当待
测样气的气流波动时，波动大部分直接流向检测装置出口释放，因此对检测器的冲击比较小。采用两路气流，既满足响应时间的指标，又减小了样气气流波动对测量结果的影响。同时进行温度检测和热导检测，能够更快速得到检测结果。
23.通过计算得出两路气流通径比例并实验验证。当待测样气的气流波动时，波动大部分直接流向检测装置出口释放，因此对检测器的冲击比较小。两路气流通径比例合适的情况下，既满足响应时间的指标，又减小了样气气流波动对测量结果的影响。
24.所述，检测基座1设有信号处理板9，所述温度传感器5和所述热导检测器6固定于所述信号处理板9。便于控制温度传感器5和热导检测器6进行数据检测并对检测得到的数据进行处理。信号处理板9即常用的集成电路板，其中采用型号为at89s52的单片机，此为现有常用技术，故对其细节不再赘述。
25.所述检测气道2位于所述，检测基座1的底部，所述旁通气道3、温度传感器5和热导检测器6位于所述，检测基座1的中部，所述信号处理板9位于所述，检测基座1的顶部，所述保温层8包裹于所述，检测基座1的侧壁。以上合理设置，可以很好的控制旁通管道的温度并且快速对其数据进行检测。
26.所述热导检测器6采用硅基mems热导敏感元件。允许气体未流通时通电，实现快速检测相应，稳定性高，长期漂移最小可以达到0.01％/周。
27.所述保温层8包括保温棉和锡箔纸，所述保温棉包裹于所述加热丝层7外部，所述锡箔纸包裹于所述保温棉的外部。能够显著提高整体的保温效果。该保温系统考虑到基座材质的比热容，加热与保温合为一体，即使在不封闭的空间，也能保证检测装置的温度恒定。加热丝层7的引线4中上部引出。
28.所述检测气道2的进口设有与外部管路连接的内卡套接头。可以有效的避免外部管路与进口配合出现的死积，提高检测的准确性。
29.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。