[发明专利]气体流量计、基于离子迁移的便携式检测设备、气体流量测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体流量测量领域，尤其涉及一种气体流量计、一种使用该气体流量计的基于离子迁移的便携式检测设备以及一种气体流量测量方法。

背景技术

离子迁移技术是一种快速、灵敏、便携的现场检测技术。该技术已开始应用于军事与安检机构，可以检测化学毒剂、爆炸物品、毒品等。

基于离子迁移的这类检测设备在正常工作时，需要有稳定可靠的气流作为载体将检测样品带入检测设备内部(这种气流称作载气)，进而进行分析和检测。因此，检测设备能够正常检测的关键在于有稳定的气流。

在实际使用的过程中，经常由于载气带入一些杂质导致气路堵塞，或由于使用过程中载气对气管的腐蚀导致气管漏气，使检测设备不能达到预期的检测目的。

目前，在基于离子迁移的便携式检测设备中，存在空间、气体的特性(载气通常含有有机气体成分)、最大气体流量等因素的限制。而现有的流量传感器一般体积较大，并且不能对有机气体进行测量。

以上的限制造成目前基于离子迁移的便携式检测设备中对载气气流流量没有进行实时监控，或简单的接入浮子流量计依靠用户人为判断来确定流量是否正常。这样增加了检测设备使用过程中的不确定因素，或者增加了用户的工作量。

发明内容

考虑上述问题提出本发明。

根据本发明的一个方面，提出了一种气体流量计，包括：结构体，结构体的内部形成供气体流过的气流通道；起振簧片，所述起振簧片的固有频率恒定并且所述起振簧片固定在气流通道内以随着气流的通过而产生振动；声音传感器，所述声音传感器在临近起振簧片的位置设置在结构体的外壁上，且所述声音传感器感测由所述振动产生的声音振幅；和处理单元，所述处理单元基于来自声音传感器的所述声音振幅获得气流的对应流量。

有利地，所述处理单元在气体流量超出流量范围时发出警报。

有利地，所述起振簧片由耐腐蚀的材料制成。

有利地，所述起振簧片的起振部分的延伸方向大致与气流的流动方向垂直。

有利地，所述结构体的流动通道内设置有孔板，所述孔板垂直于气流的流动方向布置，且气流仅流动通过设置在孔板上的一个开口，所述起振簧片的起振部分与所述开口间隔开地延伸过所述开口。

有利地，所述处理单元包括AD转换器和微处理器，所述AD转换器将来自声音传感器的信号进行AD转换后，将数据传送给微处理器，所述微处理器对传送的数据进行处理以获得气体的对应流量。有利地，所述微处理器对传送的数据进行插值、平滑、降噪处理中的至少一个。

根据本发明的再一方面，提供了一种基于离子迁移的便携式检测设备，该检测设备包括便携式离子迁移谱仪和上述的气体流量计，其中：所述便携式离子迁移谱仪包括提供载气的载气管道，所述载气用于将检测样品带入到便携式离子迁移谱仪内；且所述结构体为所述载气管道的一个管段，所述气体为载气。

根据本发明的又一方面，提供了一种气体流量测量方法，所述方法包括以下步骤：在供气体流过的气体通道内部设置起振簧片，所述起振簧片的固有频率恒定并且所述起振簧片随着气流的通过而产生振动；在气体通道的外壁上临近起振簧片的位置设置声音传感器，所述声音传感器感测由所述振动产生的声音振幅；和基于来自所述声音传感器的声音振幅获得气流的对应流量。

进一步地，上述基于来自所述声音传感器的信号获得气流的对应流量的步骤包括：将来自声音传感器的信号进行AD转换；和对AD转换后获得的数据进行插值、平滑、降噪处理中的至少一个后获得气流的对应流量。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明的实施例，本发明将变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的气体流量计的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的气体流量计的立体示意图；和

图3是图2中的气体流量计的结构体剖开之后的三维示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。