可自由配置的便携式气体检测仪论文和设计-姬红波

全文摘要

本实用新型提供了一种可自由配置的便携式气体检测仪，涉及环境检测的技术领域，包括设置在可自由配置的便携式气体检测仪的主体上的显示屏、设置在主体内的采样装置、检测器模块仓和主板；采样装置、检测器模块仓、主板和显示屏一一连接；显示屏供用户选择待检测气体的目标污染物；为每一个目标污染物设置对应的检测器，检测器放置于检测器模块仓内；检测器模块仓包括仓壳和仓门；仓壳通过仓门封闭；采样装置用于抽取待检测气体，并将待检测气体输送至检测器模块仓；主板用于得到目标污染物的检测结果，并控制显示屏显示检测结果，解决了气体检测项单一和投入成本较高的技术问题，达到了灵活设置气体检测项，降低投入成本的技术效果。

主设计要求

1.一种可自由配置的便携式气体检测仪，其特征在于，包括：设置在所述可自由配置的便携式气体检测仪的主体上的显示屏、设置在所述主体内的采样装置、检测器模块仓和主板；所述采样装置、所述检测器模块仓、所述主板和所述显示屏一一连接；所述显示屏用于供用户选择待检测气体的目标污染物，所述目标污染物为一个或多个；为每一个所述目标污染物设置对应的检测器，一个或多个所述检测器放置于所述检测器模块仓内；所述检测器模块仓包括仓壳和仓门；所述仓壳通过所述仓门封闭；所述采样装置用于抽取待检测气体，并将所述待检测气体输送至所述检测器模块仓；所述主板用于得到所述目标污染物的检测结果，并控制所述显示屏显示所述检测结果。

设计方案

1.一种可自由配置的便携式气体检测仪，其特征在于，包括：设置在所述可自由配置的便携式气体检测仪的主体上的显示屏、设置在所述主体内的采样装置、检测器模块仓和主板；

所述采样装置、所述检测器模块仓、所述主板和所述显示屏一一连接；

所述显示屏用于供用户选择待检测气体的目标污染物，所述目标污染物为一个或多个；

为每一个所述目标污染物设置对应的检测器，一个或多个所述检测器放置于所述检测器模块仓内；

所述检测器模块仓包括仓壳和仓门；所述仓壳通过所述仓门封闭；

所述采样装置用于抽取待检测气体，并将所述待检测气体输送至所述检测器模块仓；

所述主板用于得到所述目标污染物的检测结果，并控制所述显示屏显示所述检测结果。

2.根据权利要求1所述的可自由配置的便携式气体检测仪，其特征在于，其中，所述检测器模块仓内包括一个或多个检测器罩壳；

每一个所述检测器罩壳内用于放置一个所述检测器，所述检测器罩壳上设置有罩壳盖，所述检测器罩壳通过所述罩壳盖封闭；所述检测器罩壳上还设置有进气口和排气口。

3.根据权利要求2所述的可自由配置的便携式气体检测仪，其特征在于，所述检测器罩壳内还设置有凹槽结构；

所述凹槽结构用于与装入所述检测器罩壳内的所述检测器适配，使所述检测器接入所述可自由配置的便携式气体检测仪的气路和供电通讯电路中。

4.根据权利要求3所述的可自由配置的便携式气体检测仪，其特征在于，一个或者多个所述检测器为用于检测所述待检测气体的一个或者多个所述目标污染物的一个或者多个传感器。

5.根据权利要求4所述的可自由配置的便携式气体检测仪，其特征在于，所述采样装置包括：互相连接的采样泵和采样管路；所述采样管路还与所述检测器模块仓互相连接；

所述采样泵用于抽取所述待检测气体；

所述采样管路用于将所述采样泵抽取的所述待检测气体输送至所述检测器模块仓。

6.根据权利要求5所述的可自由配置的便携式气体检测仪，其特征在于，所述采样装置还包括：过滤器；

所述过滤器设置于所述采样管路和所述检测器模块仓之间，用于去除所述待检测气体中的干扰杂质。

7.根据权利要求6所述的可自由配置的便携式气体检测仪，其特征在于，还包括开关按键及供电系统；

所述开关按键可开启和关闭所述可自由配置的便携式气体检测仪；

所述供电系统用于为所述可自由配置的便携式气体检测仪供电。

8.根据权利要求7所述的可自由配置的便携式气体检测仪，其特征在于，还包括放大板；

所述放大板分别与所述检测器模块仓内放置的所述一个或者多个传感器和所述主板连接，用于将所述一个或者多个传感器检测到的所述目标污染物对应的电流信号进行放大，并转换为数字信号。

9.根据权利要求8所述的可自由配置的便携式气体检测仪，其特征在于，还包括：数据采集板；

所述数据采集板分别与所述放大板和所述主板连接，用于采集所述放大板的所述数字信号，并将所述数字信号发送给所述主板。

10.根据权利要求1至9任一项所述的可自由配置的便携式气体检测仪，其特征在于，所述一个或者多个传感器包括颗粒物传感器、CO传感器、NOX传感器、O3传感器、SO2传感器、VOC传感器、H2S传感器、NH3传感器、CL2传感器、HCL传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器中的一种或多种。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及环境检测技术领域，尤其是涉及一种可自由配置的便携式气体检测仪。

背景技术

目前，空气是人类生活中必不可少时刻需要的物质，保障空气质量，为人民创造呼吸清洁空气的环境是近年来环境保护工作的重要主题。而准确的检测是防治各项气体污染过程中重要的环节，在当前各项环保措施中，普遍实施着对污染源废气中各项污染物的检测和对环境空气中各项污染物的检测，而便携式气体检测仪因为其具有体积小，重量轻的特点，在各排污企业、环保机构、商业检测机构和居民个人中得到了广泛应用。

但现有的便携式气体检测仪的配置在出厂时就已经固定，无法改变，因此一台便携式气体检测仪往往只能应用于某种特定场景下检测一种污染物，例如，适用于排放废气检测的便携式气体检测仪若用于检测环境空气则存在检出限不够低，响应不够灵敏的问题；而适用于环境空气的检测仪在检测排放废气时，往往量程不足；因此，现有的便携式气体检测仪往往存在气体检测项单一，想要在不同的应用场景下完成多个污染物的检测，用户往往需要购买多个便携式气体检测仪，投入成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供可自由配置的便携式气体检测仪，以缓解了现有技术中存在的气体检测项单一和投入成本较高的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种可自由配置的便携式气体检测仪，包括：设置在所述可自由配置的便携式气体检测仪的主体上的显示屏、设置在所述主体内的采样装置、检测器模块仓和主板；

所述采样装置、所述检测器模块仓、所述主板和所述显示屏一一连接；

所述显示屏用于供用户选择待检测气体的目标污染物，所述目标污染物为一个或多个；

为每一个所述目标污染物设置对应的检测器，一个或多个所述检测器放置于所述检测器模块仓内；

所述检测器模块仓包括仓壳和仓门；所述仓壳通过所述仓门封闭；

所述采样装置用于抽取待检测气体，并将所述待检测气体输送至所述检测器模块仓；

所述主板用于得到所述目标污染物的检测结果，并控制所述显示屏显示所述检测结果。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述检测器模块仓内包括一个或多个检测器罩壳；

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述检测器罩壳内还设置有凹槽结构；

所述凹槽结构用于与装入所述检测器罩壳内的所述检测器适配，使所述检测器接入所述可自由配置的便携式气体检测仪的气路和供电通讯电路中。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，一个或者多个所述检测器为用于检测所述待检测气体的一个或者多个所述目标污染物的一个或者多个传感器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述采样装置包括：互相连接的采样泵和采样管路；所述采样管路还与所述检测器模块仓互相连接；

所述所述采样泵用于抽取所述待检测气体；

所述采样管路用于将所述采样泵抽取的所述待检测气体输送至所述检测器模块仓。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述采样装置还包括：过滤器；

所述过滤器设置于所述采样管路和所述检测器模块仓之间，用于去除所述待检测气体中的干扰杂质。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括开关按键及供电系统；

所述开关按键可开启和关闭所述可自由配置的便携式气体检测仪；

所述供电系统用于为所述可自由配置的便携式气体检测仪供电。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括放大板；

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，还包括：数据采集板；

所述数据采集板分别与所述放大板和所述主板连接，用于采集所述放大板的所述数字信号，并将所述数字信号发送给所述主板。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述一个或者多个传感器包括颗粒物传感器、CO传感器、NOX传感器、O3传感器、SO2传感器、VOC传感器、H2S传感器、NH3传感器、CL2传感器、HCL传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器中的一种或多种。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：可以根据用户选择的待检测气体的一个或者多个目标污染物，在检测器模块仓内为每一个目标污染物放置对应的检测器，所述检测器模块仓包括仓壳和仓门；所述仓壳通过所述仓门封闭；采样装置将抽取到的待检测气体输送至检测器模块仓，放置在检测器模块仓的一个或者多个检测器可以对待检测气体进行检测，主板得到一个或者多个目标污染物的检测结果，并控制显示屏显示该检测结果，供用户查看，气体检测项可灵活设置，在不同的应用场景下可以配置不同的传感器，降低了投入成本。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1为本实用新型实施例提供的一种可自由配置的便携式气体检测仪的组成示意图；

图2为本实用新型实施例提供的可自由配置的便携式气体检测仪的另一种组成示意图；

图3为本实用新型实施例提供的可自由配置的便携式气体检测仪的又一种组成示意图；

图4为本实用新型实施例提供的可自由配置的便携式气体检测仪的再一种组成示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，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。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种可自由配置的便携式气体检测仪进行详细介绍，如图1所示，该检测仪可以包括：设置在可自由配置的便携式气体检测仪的主体1上的显示屏2、设置在主体内的采样装置3、检测器模块仓4和主板5；

采样装置、检测器模块仓、主板和显示屏一一连接；

显示屏用于供用户选择待检测气体的目标污染物，目标污染物为一个或多个；

在本实用新型实施例中，待检测气体可以指想要检测的气体，目标污染物可以指待检测气体中用户关心的污染物，这里，显示屏可以是触摸屏，用户通过触摸显示屏，选择想要检测的待检测气体的目标污染物。

为每一个目标污染物设置对应的检测器，一个或多个检测器放置于检测器模块仓内；

这里，若用户选择检测一个目标污染物，则检测器模块仓可以用于放置检测该目标污染物的一个检测器；若用户选择检测多个目标污染物，则检测器模块仓可以用于放置检测上述多个目标污染物的对应的多个检测器。

检测器模块仓包括仓壳和仓门；仓壳通过仓门封闭；

采样装置用于抽取待检测气体，并将待检测气体输送至检测器模块仓；

这里，采样装置可以将抽取到的待检测气体输送至检测器模块仓，使检测器模块仓内放置的一个或者多个检测器开始检测待检测气体。

主板用于得到一个或者多个目标污染物的检测结果，并控制显示屏显示检测结果。

主板可以在得到一个或者多个目标污染物目标污染物的检测结果之后，控制显示屏显示该检测结果，以方便用户查看。

示例性的，显示屏可以与主板通讯，可以对可自由配置的便携式气体检测仪检测的待检测气体的浓度和各项系统参数做展示，还可以显示系统菜单，还可以通过触摸或按键的形式实现人机交互。

示例性的，主板上可以包括数微型中央处理器和内存，微型中央处理器可以对一个或者多个检测器采集的原始检测数据进行运算处理后得到检测结果，可以将原始检测数据和检测结果储存至内存，主板还可以具有串口或网口，可以用于对可自由配置的便携式气体检测仪进行初始设置，调试或诊断查修等。

在本实用新型实施例中，可以根据用户选择的待检测气体的一个或者多个目标污染物，往检测器模块仓中放置用于检测一个或者多个目标污染物的对应的一个或者多个检测器；采样装置将抽取到的待检测气体输送至检测器模块仓，放置在检测器模块仓的一个或者检测器可以对待检测气体进行检测，主板得到一个或者多个目标污染物的检测结果，并控制显示屏显示该检测结果，供用户查看，气体检测项可灵活设置，在不同的应用场景下可以配置不同的传感器，降低了投入成本。

为了使装入检测器模块仓的检测器可以有独立的空间进行目标污染物检测而不受外部干扰，在本实用新型的又一实施例中，检测器模块仓内包括一个或多个检测器罩壳；

每一个检测器罩壳内用于放置一个检测器，检测器罩壳上设置有罩壳盖，检测器罩壳通过罩壳盖封闭；检测器罩壳上还设置有进气口和排气口。

检测器模块仓内包括一个或多个检测器罩壳，每一个所述检测器罩壳内用于放置一个所述检测器，所述罩壳上设置有进气口和排气口。

这里，为了使采样装置输送的待检测气体与检测器模块仓内的检测器充分接触，在检测器模块仓内还可以设置一个或多个检测器罩壳，每一个罩壳内可以放置一个检测器，示例性的，多个检测器罩壳的排列顺序可以是单排排列，也可以是在检测器模块仓内两排平行排列，具体的排列方式这里不做具体限制；检测器罩壳上还可以设置有进气口，采样装置通过进气口将待检测气体输送进入检测器罩壳内，检测完毕后，通过排气口将待检测气体排出。通过本实用新型实施例，检测器罩壳为具有进气口和排气口的封闭式结构，将传感器置于内部，形成相对封闭的气室空间，待检测气体可以从进气口流入并从排气口排出，可以使每一个传感器与待检测气体充分接触的同时，每一个检测器在密闭的空间中独自检测，不受其他检测器的影响，也不会将待检测气体泄漏至可自由配置的便携式气体检测仪的其他各处。

在本实用新型的又一实施例中，检测器罩壳内还可以设置有凹槽结构；

凹槽结构用于与装入检测器罩壳的检测器适配，使检测器接入可自由配置的便携式气体检测仪的气路和供电通讯电路中。

这里，检测器罩壳内部的凹槽的尺寸形状可以与检测器罩壳内的检测器尺寸形状相适配，使检测器装入凹槽后可以通过预留的接口接入可自由配置的便携式气体检测仪的气路和供电通讯电路中。示例性的，检测器两侧若有凸起部分，则检测器罩壳内的凹槽则可以与传感器两侧的凸进行适配，使传感器卡在凹槽中，不易滑动。

在本实用新型的又一实施例中，一个或者多个检测器可以为用于检测待检测气体的一个或者多个目标污染物的一个或者多个传感器。

在本实用新型实施例中，可自由配置的便携式气体检测仪的检测器模块仓内放置的一个或者多个传感器可以包括颗粒物传感器、CO传感器、NOX传感器、O3传感器、SO2传感器、VOC传感器、H2S传感器、NH3传感器、CL2传感器、HCL传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器中的一种或多种。

在本实用新型的又一实施例中，采样装置包括：互相连接的采样泵和采样管路；采样管路还与检测器模块仓互相连接；

采样泵用于抽取待检测气体；

这里，当可自由配置的便携式气体检测仪运行时，采样泵可以开启工作，将待检测气体从废气管道中或其他容器或直接从周围环境空气中抽出。

采样管路用于将采样泵抽取的待检测气体输送至检测器模块仓。

这里，如上面说述的采样泵抽出的待检测气体可以通过采样管路，经过上面所述的检测器模块仓罩壳上设置的进气口，输送至检测器模块仓。

进一步的，采样装置还可以包括：过滤器；

过滤器设置于采样管路和检测器模块仓之间，用于去除待检测气体中的干扰杂质。

这里，设置过滤器的作用是去除待检测气体中对检测有干扰的杂质，例如灰尘等。

在本实用新型的又一实施例中，如图2所示，可自由配置的便携式气体检测仪还可以包括开关按键6及供电系统7；

开关按键可开启和关闭可自由配置的便携式气体检测仪；

供电系统用于为可自由配置的便携式气体检测仪供电。

在本实用新型实施例中，用户通过按动开关按键，可以开启或关闭可自由配置的便携式气体检测仪；供电系统可以包括充电电池、电压转换电路和充放电电路，在产品使用时，电池向整个系统供电，当产品充电时，由外部电源向电池供电。

在本实用新型的又一实施例中，结合图3所示，还可以包括放大板8；

放大板分别与主板和检测器模块仓内放置的一个或者多个传感器连接，用于将一个或者多个传感器检测到的目标污染物对应的电流信号进行放大，并转换为数字信号。

这里，可以设置放大板可以对检测器模块仓内的一个或者多个传感器进行供电，传感器检测待检测气体的目标污染物后，会产生与目标污染物浓度同比例对应大小的电流信号，放大板可以采集到该电流信号并将其进行预设比例的放大，同时，还可以将电流信号进行数模转换处理得到对应的数字信号便于处理。

在本实用新型实施例中，结合图4所示，还可以包括：数据采集板9；

数据采集板分别与放大板和主板连接，用于采集放大板的数字信号，并将数字信号发送给主板。

这里，数据采集板可以分别与主板和放大板进行通讯，可以采集放大板生成的数字信号，并将数字信号发送给主板，以便于主板进行处理。

示例性的，可自由配置的便携式气体检测仪的主体可以为壳体形式；主体上还可以设置有供用户把持的手柄。

这里，可自由配置的便携式气体检测仪的主体可以为壳体形式，可以对主体内部的电路及检测器模块仓等起防护作用，还可以具有便于用户把持的手柄。

下面以首先检测锅炉废气排口的污染物浓度，然后考察锅炉燃烧效率，再检测周边环境气体的污染物浓度，最后对仪器进行维护为例，介绍可自由配置的便携式气体检测仪的工作过程：

示例性的，在执行检测之前可以先进行充电，电量足够后可以开始检测。通过电源开关按键开启可自由配置的便携式气体检测仪，用户可以通过控制显示屏选择待检测气体的目标污染物为NOX和SO2，然后，主板接收到用户的选择之后，可以控制显示屏显示提示信息，提示用户装入NOX传感器和SO2传感器，得到提示后，用户可以将检测器模块仓的仓门打开，然后打开用于放置传感器的检测器罩壳，分别装入适合废气污染物浓度测定的NOX传感器和SO2传感器并关闭罩壳盖和仓门，装入NOX传感器和SO2传感器后，检测器罩壳内部的凹槽结构与传感器结构相适配，NOX传感器和SO2传感器被接入可自由配置的便携式气体检测仪的气路和供电通讯电路中。传感器装入完毕后用户可以将采样管插入废气排口，通过控制显示屏操作开始检测，检测执行时显示屏与主板通讯，主板得到检测命令后启动采样泵，采样泵运行，通过采样管采集废气排口中的待检测气体，通过过滤器将待检测气体中影响检测的杂质去除后，将待检测气体输送到检测器模块仓，然后通过检测器罩壳上的进气口通入检测器罩壳内，使NOX传感器和SO2传感器与待检测气体接触，检测器罩壳形成了封闭空间，使待检测气体分别与NOX传感器和SO2传感器充分接触，NOX传感器和SO2传感器可以单独检测，互不影响，示例性的，也可以为每一个检测器罩壳设置用于控制进气和排气的气体切换阀等，以使待检测气体准确进入到装有传感器的检测器罩壳内，NOX传感器和SO2传感器输出与NOX与SO2气体浓度成正比的电流信号，NOX传感器和SO2传感器通过放大板电流信号放大并做数模转换，数据采集板与放大板进行通讯，采集来自放大板的数字信号并传输至主板。主板中的微型中央处理器对数据采集板采集的原始数据进行运算处理后将检测结果在显示屏上显示，还可以将数据记录储存至内存。

当用户发现NOX和SO2浓度值偏高，需要考察锅炉燃烧是否充分时，可以加装CO传感器，加装CO传感器的过程与上述加装NOX传感器和SO2传感器的过程相同，加装后可以同时检测NOX、SO2和CO三种污染物的浓度，当用户需要考察排放企业对周边环境空气造成的影响，可将适合于固定源废气的大量程NOX传感器和SO2传感器取出，放入适合于环境空气检测的小量程NOX传感器和小量程SO2传感器。当需要维护时，可将传感器从检测器模块仓中取出，对检测器模块进行清理、标定或更换。

通过本实用新型的实施可以带来以下有益效果：

从产品现场应用上，用户可以较为快捷地在不同的污染物检测目标中快速切换，也可以自由配置想要同时检测的污染物目标，提升了检测效率，降低了投资成本。

从产品生产和工艺上，可实现预组装，主机与传感器可以各自建立单独的库存，订单下发时可以快速组装交货，有利于提升生产效率，减少浪费，降低成本。

从产品的维护上，当需要对传感器进行标定和清理时，仅需要将传感器拆下，对传感器单独进行标定和清理，减轻了维护工作量。主机在安装上备用传感器后可继续使用，提升了效率。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

设计图

可自由配置的便携式气体检测仪论文和设计

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全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

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