一种气体的检测装置及检测方法与流程

本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种气体的检测装置及检测方法。

背景技术：

在工业生产及试验中为保证安全，需对工业生产所使用的的烟道中的一些气体浓度进行检测。传统技术对烟道中的气体进行气体浓度检测时，多选用红外线气体检测器，但是使用过程中，由于烟道内的气体浓度较大，易导致红外线气体检测器所检测的气体浓度数据与真实的气体浓度产生较大误差。

技术实现要素：

本发明第一目的意在提供一种气体的检测装置,以克服现有技术直接检测高浓度气体易产生较大误差的问题。

为达到上述目的，本发明的基本方案如下：一种气体的检测装置，包括混合器、待测气体输送设备、助催化气输送设备以及用于检测气体的催化燃烧传感器，所述催化燃烧传感器安装在混合器顶部，所述混合器顶部设有导向槽口，所述导向槽口内滑动安装有柱塞，柱塞内形成有气体通道；

所述混合器内设有分隔板，所述分隔板将混合器内部分隔成导流区以及混合区，所述混合区内设置有分隔结构，所述分隔结构将混合区分隔成预混料区、第一导气区以及第二导气区，所述预混料区与导流区连通，所述第一导气区与第二导气区对称设置在分隔结构两侧；

所述分隔结构包括环形板以及侧隔板，所述环形板围合形成的空间为预混料区，所述侧隔板将第一导气区与第二导气区相互分隔；所述环形板上设有第一导气孔以及第二导气孔，所述第一导气区通过第一导气孔与预混料区连通，所述第二导气区通过第二导气孔与预混料区连通；

所述待测气体输送设备与第一导气区连接并能够向第一导气区输送待测气体，所述助催化气输送设备与第二导气区连接并能够向第二导气区输送助催化气，当待测气体与助催化气并存在于预混料区时混合形成混合气体，且混合气体能够驱动转动组件转动；

所述预混料区内设有转动组件，当混合气体作用于转动组件时，转动组件沿第一方向转动并产生周向分量以及纵向分量，且周向分量以及纵向分量将混合气体导向导流区；

所述转动组件与柱塞连接，且柱塞配置有第一预设时间段以及第二预设时间段，当转动组件沿第一方向持续转动时，转动组件驱动柱塞向导流区所在方向持续滑动第一预设时间段，柱塞上的气体通道与导流区导通；当转动组件沿第二方向持续转动时，转动组件驱动柱塞向远离导流区的方向持续滑动第二预设时间段，气体通道关闭。

进一步地，所述转动组件包括转动连接在混合器底部的转动杆，所述转动杆上固定安装有第一转向叶片，所述第一导气孔以及第二导气孔分别与第一转向叶片相对，当待测气体通过第一导气孔进入预混料区内时，待测气体冲击第一转向叶片以带动转动杆沿第一方向转动；当助催化气通过第二导气孔进入预混料区内时，助催化气冲击第一转向叶片以带动转动杆沿第一方向转动。

进一步地，所述气体通道的进气口位于柱塞的侧壁，气体通道的出气口位于柱塞顶部并与导向槽口连通，且气体通道的内径由进气口向出气口逐渐增大；所述柱塞的底部与转动杆的顶部螺纹连接，当转动杆沿第一方向转动时，驱动柱塞向转动杆所在方向持续移动第一预设时间段，气体通道与导流区相互连通。

进一步地，所述待测气体输送设备以及助催化气输送设备内均安装有稳流器，待测气体在稳流器内进行稳流后导向第一导气区，助催化气在稳流器内进行稳流后导向第二导气区。

进一步地，所述待测气体输送设备内转动安装有用于调节待测气体流量的第一阀板，所述待测气体输送设备外置有用于调节第一阀板的第一调节旋钮；所述助催化气输送设备内转动安装有用于调节助催化气流量的第二阀板，所述助催化气输送设备外置有用于调节第二阀板的第二调节旋钮。

进一步地，所述待测气体输送设备与助催化气输送设备之间安装有用于调节待测气体以及助催化气流量的调节组件，所述调节组件包括固定架设在待测气体输送设备与助催化气输送设备之间的安装板，所述安装板上转动安装有第一齿轮、第二齿轮以及第三齿轮，第一齿轮与第一调节旋钮同轴连接，第二齿轮与第二调节旋钮同轴连接，所述第三齿轮同轴连接有滑动贯穿安装板的转轴，所述转轴的另一端连接有第三旋钮，且第三旋钮与安装板之间连接有弹性件，所述第三旋钮能够通过转轴使得第三齿轮与第一齿轮以及第二齿轮相互啮合。

进一步地，所述助催化气输送设备连接有用于对导流区进行洗气的洗气管，洗气管内置有用于调节助催化气流量的第三阀板，且混合器外安装有用于排出助催化气的排气管，排气管的出气口铰接有用于封闭出气口的盖板，且盖板与排气管的铰接处安装有扭簧。

进一步地，所述洗气管的另一端与导流区连通，且位于导流区内的转动杆上设有与洗气管的出气口相对的第二转向叶片，助催化气通过洗气管冲击到第二转向叶片以驱动转动杆沿第二方向转动，当转动杆沿第二方向转动时，驱动柱塞向催化燃烧传感器所在持续移动第二预设时间段，气体通道关闭。

与现有技术相比本方案的气体的检测装置的有益效果是：

1、当待测气体以及助催化气能够分别通过第一导气孔以及第二导气孔冲击到第一转向叶片时，第一转向叶片驱动转动杆沿第一方向转动，转动杆沿第一方向转动并产生周向分量以及纵向分量，周向分量将待测气体以及助催化气在预混料区混合形成混合气体，使待测气体与助催化气在预混料区内初步混合，纵向分量将混合气体由预混料区导向导流区。

2、当转动杆沿第一方向转动时，转动杆驱动柱塞向导流区所在方向持续移动第一预设时间段，气体通道与导流区相互连通，由于气体通道的内径由进气口向出气口逐渐增大，可以对导向催化燃烧传感器的混合气体起到稳流的作用，提高催化燃烧传感器对待测气体浓度的检测精度。

3、检测结束后，切断待测气体输送管与第一导气区之间的导通路径，并切断助催化气输送管与第二导气区的导通路径；同时打开洗气管与导流区的导通路径，助催化气经洗气管冲击到第二转向叶片，第二转向叶片驱动转动杆沿第二方向持续转动，转动杆驱动柱塞向催化燃烧传感器所在方向持续移动第二预设时间段，气体通道关闭，助催化气经洗气管进入导流区内，并附带导流区内残留的待测气体从排气管的出气口排出，实现对混合器的清洁。

本发明第二目的意在提供一种气体的检测方法，包括如下步骤：

s1:将待测气体以及助催化气按照流量比1:1-3输送至混合器内混合得到待测气体样品；

s2:通过催化燃烧传感器对待测气体样品进行检测，获取可燃气体浓度值。

进一步地，所述助催化其为空气或氧气，且待测气体样品中的氧气含量大于5％。

进一步地，在所述将待测气体中混入助催化气得到待测气体样品之前，通过稳流器对待测气体以及助催化气分别进行稳压。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的剖视结构示意图；

图3为图1中b-b方向的剖视结构示意图；

图4为图1中c-c方向的剖视结构示意图。

说明书附图中的附图标记包括：混合器1、分隔板11、开口12、催化燃烧传感器13、转动杆2、第一转向叶片21、第二转向叶片22、螺旋导料带23、柱塞24、气体通道25、环形板3、侧隔板30、第一导气孔31、第二导气孔32、待测气体输送管4、第一阀板41、第一调节旋钮42、第一齿轮43、助催化气输送管5、第二阀板51、第二调节旋钮52、第二齿轮53、安装板6、第三齿轮63、转轴61、第三旋钮62、弹性件64、预混料区70、第一导气区71、第二导气区72、洗气管8、转动旋钮81、第三阀板82、排气管9、盖板91。

具体实施方式

下面结合说明书附图，并通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

实施例：

一种气体的检测装置，如图1和2所示，包括待测气体输送设备、助催化气输送设备、混合器1以及催化燃烧传感器13，催化燃烧传感器13安装在混合器1的顶部，混合器1的顶部设有使混合气体导向催化燃烧传感器13的导向槽口，导向槽口内滑动安装有用于封闭导向槽口的柱塞24，柱塞24内形成有若干气体通道25，气体通道25的进气口位于柱塞24的侧壁，气体通道25的出气口位于柱塞24顶部并与导向槽口连通，且气体通道25的内径由进气口向出气口逐渐增大。

如图1所示，混合器1内设有分隔板11，分隔板11将混合器1内部由上至下分隔成导流区以及混合区，且分隔板11上设有使导流区与混合区相互连通的开口12；混合区内设置有分隔结构，分隔结构包括环形板3以及两块侧隔板3030，环形板3与两块侧隔板3030将混合区分隔成预混料区70、第一导气区71以及第二导气区72，环形板3上设有第一导气孔31以及第二导气孔32，预混料区70位于环形板3围合形成的空间内，且预混料区70与导流区连通，第一导气区71以及第二导气区72对称设置在预混料区70两侧，且两块侧隔板3030将第一导气区71与第二导气区72相互分隔。

待测气体输送设备包括与烟道连通的待测气体输送管4，待测气体输送管4的另一端与第一导气区71连通，助催化气输送设备包括助催化气输送管5，助催化气输送管5的一端与第二导气区72连通，待测气体输送管4以及助催化气输送管5内均安装有稳流器；待测气体输送管4能够通过第一导气孔31向预混料区70内输送待测气体，助催化气输送管5能够通过第二导气孔32向预混料区70内输送助催化气。

如图1所示，混合器1内设有导料组件，导料组件包括转动连接在混合器1底部的转动杆2，转动杆2穿过分隔板11上的开口12，转动杆2位于导流区的部分安装有螺旋导料带23，转动杆2位于预混料区70的部分固定安装有若干第一转向叶片21，第一转向叶片21与分别第一导气孔31以及第二导气孔32相对，待测气体以及助催化气能够分别通过第一导气孔31以及第二导气孔32冲击到第一转向叶片21上，第一转向叶片21驱动转动杆2正向转动，转动杆2的顶部与混合器1顶部的柱塞24螺纹连接，转动杆2正向转动能够驱动柱塞24移动并使气体通道25的进气口与导流区相互连通，且转动杆2正向转动能够并在预混料区70形成导向导流区的混合气体旋涡，将混合气体经过导流区以及柱塞24上的气体通道25导向催化燃烧传感器13，利用催化燃烧传感器13对待测气体浓度进行检测。

如图1和3所示，待测气体输送管4内转动安装有用于调节待测气体流量的第一阀板41，待测气体输送管4外置有用于调节第一阀板41的第一调节旋钮42；助催化气输送管5内转动安装有用于调节助催化气流量的第二阀板51，助催化气输送管5外置有用于调节第二阀板51的第二调节旋钮52。待测气体输送管4与助催化气输送管5之间安装有用于调节待测气体以及助催化气流量的调节组件，调节组件包括固定架设在待测气体输送管4与助催化气输送管5之间的安装板6，安装板6上转动安装有第一齿轮43、第二齿轮53以及第三齿轮63，第一齿轮43与第一调节旋钮42同轴连接，第二齿轮53与第二调节旋钮52同轴连接，第三齿轮63同轴连接有滑动贯穿安装板6的转轴61，转轴61的另一端连接有第三旋钮62，且第三旋钮62与安装板6之间连接有弹性件64，第三旋钮62能够通过转轴61使得第三齿轮63与第一齿轮43以及第二齿轮53相互啮合。

如图1所示，助催化气输送管5连接有用于对导流区进行洗气的洗气管8，洗气管8的另一端与导流区连通，且位于导流区内的转动杆2上设有与洗气管8的出气口相对的第二转向叶片22，助催化气能够通过洗气管8冲击到第二转向叶片22驱动转动杆2反向转动，转动杆2反向转动能够驱动柱塞24移动并切断气体通道25的进气口与导流区连通路径。洗气管8内置有用于调节助催化气流量的第三阀板82，洗气管8外置有用于调节第三阀板82开合程度的转动旋钮81；混合器1外安装有用于排出助催化气的排气管9，排气管9的出气口铰接有用于封闭出气口的盖板91，且盖板91与排气管9的铰接处安装有扭簧。助催化气经洗气管8进入导流区内，将导流区内残留的待测气体从排气管9的出气口排出，实现对混合器1的清洁。

一种气体的检测方法，包括如下步骤：

s1:将待测气体以及助催化气按照流量比1:1-3输送至混合器1内混合得到待测气体样品；

s2:通过催化燃烧传感器13对待测气体样品进行检测，获取可燃气体浓度值。

进一步地，所述助催化其为空气或氧气，且待测气体样品中的氧气含量大于5％。

进一步地，在所述将待测气体中混入助催化气得到待测气体样品之前，通过稳流器对待测气体以及助催化气分别进行稳压。

本方案具体实施方式如下：

使用时，待测气体输送管4的一端与内置有待测气体的烟道相互连接，另一端与第一导气区71连通；助催化气输送管5的一端与第二导气区72连通，另一端连接空气泵。检测前，先关闭洗气管8与导流区的导通路径，并通过转动第一调节旋钮42以及第二调节旋钮52可以分别第一阀板41以及第二阀板51的开合程度，从而调节待测气体与助催化气的流量比例，确定好待测气体与助催化气的流量比例后，可以通过第三旋钮62对弹性件64进行按压，使第三旋钮62通过转轴61带动第三齿轮63移动，直至第三齿轮63与第一齿轮43以及第二齿轮53相互啮合(如图4所示)，通过转动第三旋钮62带动第三齿轮63转动，使第三齿轮63同时带动第一齿轮43以及第二齿轮53转动，从而同步调节待测气体与助催化气的流量，并且待测气体与助催化气的流量比例始终保持一致。

检测时，待测气体输送管4能够通过第一导气孔31向预混料区70内输送待测气体，助催化气输送管5能够通过第二导气孔32向预混料区70内输送助催化气；当待测气体以及助催化气能够分别通过第一导气孔31以及第二导气孔32冲击到第一转向叶片21时，第一转向叶片21驱动转动杆2正向转动，转动杆2正向转动能够驱动柱塞24向导流区所在方向持续移动第一预设时间段，气体通道25与导流区相互连通；转动杆2正向转动能够通过第一转向叶片21在预混料区70内产生周向分量以及纵向分量，周向分量将待测气体以及助催化气在预混料区混合形成混合气体，使待测气体与助催化气在预混料区内初步混合，纵向分量将混合气体由预混料区导向导流区，混合气体在螺旋导料带23的带动下经气体通道25导向催化燃烧传感器13，利用催化燃烧传感器13对待测气体浓度进行检测。

检测结束后，通过转动第一调节旋钮42以及第二调节旋钮52可以分别第一阀板41以及第二阀板51的开合程度，使待测气体输送管4与第一导气区71之间的路径切断，助催化气输送管5与第二导气区72的路径切断；同时，调节洗气管8内的第三阀板82的开合程度，使洗气管8与导流区的路径导通，助催化气在空气泵的作用下冲击到第二转向叶片22驱动转动杆2反向转动，转动杆2反向转动驱动柱塞24持续向上移动第二预设时间段，气体通道关闭；助催化气经洗气管8进入导流区内，当导流区内的助催化气的压强足够大时，排气管9的出气口的盖板91会被顶开，助催化气附带导流区内残留的待测气体从排气管9的出气口排出，实现对混合器1的清洁。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。