[发明专利]基于多检测管颜色信息识别的便携式气体检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多检测管颜色信息识别的便携式气体检测仪，该装置适于多种工况环境，且能自动及智能地抽取多种气体样本，读取气体检测管数据和分析处理数据。

背景技术

随着工业社会发展，人类生活环境逐渐恶化，大气污染，尤其是工业生产和交通运输所造成的废气污染就是其中之一。所以，有毒、有害及危险气体，尤其是二氧化碳的检测控制，在安全生产、劳动保护和气候变化控制领域占有重要的地位。这些危害使人们意识到环境保护的重要性，同时，也对分析检测仪器的研究提出了新的要求。传统的气体检测是以化学反应实验为基础的，气体检测管是这类检测方法的典型代表，由于其快速、简便、行之有效、安全可靠，得到了迅速的发展。但目前这种方法主要是由人工完成，操作人员在大量繁琐枯燥的工作中难免疲劳和错误，而且每次检测只能获得一支检测管的结果，要检测多种气体就需要多次操作，这样会导致测量效率下降和数据处理的不准确。因此，一款自动化程度高，功能齐全，同时适用于适用于移动和固定场所，并且能完成多种气体检测的综合气体检测仪是环保科研以及工业生产急需的。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种多检测管颜色信息识别的便携式气体检测装置，替代人工实现使用气体检测管进行空气中气体成分的检测、读取数据和分析处理数据，能降低操作人员的工作强度，保证检测效率和数据处理的准确性；同时适用于移动和固定场所，并且能同时完成多种气体检测。

本发明通过如下的技术方案实现。

一种气体检测装置，包括外壳、三角架支撑座、底座平板、采样组件、镜头组件、扫描组件、电源模块和控制电路板，其特征在于，

所述采样组件中包括多个检测管，分别放入适于不同气体的检测试剂；

所述镜头组件包括三棱镜安装架、LED电路板、多传感器电路板、LED光源、颜色传感器、凸透镜a、凸透镜b、凸透镜c和半透三棱镜；

在所述控制电路板控制下，所述气体检测装置能够分时或同时执行多个气体检测过程。

优选地，所述的外壳是在长方体的基础上挖去一棱角，使液晶屏倾斜角度面向用户；液晶屏另一侧再挖去一部分长方体，为插入气体检测管创造空间，外部加盖玻璃防护罩；所述外壳的底部设置有手柄，方便操作者手持；所述外壳上还设置有插管监测玻璃窗，用于观测气体检测管是否完全进入检测管接口，以及仪器内部的情况。

优选地，所述采样组件包括气体检测管、检测管插槽、检测管支架、检测管接口、检测管接口压环、抽气接口和气管；所述检测管支架垂直固定在所述底座平板的固定安装位置；所述检测管插槽水平固定安装于所述检测管支架的上端；所述气体检测管安装在检测管插槽的水平轴向凹槽内，所述气体检测管的两端使用前先折断，一端穿过气体检测管安装孔伸出壳体外裸露于空气中，作为气体入口，另一端安装于所述检测管接口上，以保证处于稳定的工作状态；所述检测管接口压环固定安装于检测管插槽的后端，将所述检测管接口固定于所述检测管插槽上，并实现所述气体检测管与所述检测管接口的固定连接；所述抽气接口一端固定安装于所述检测管插槽上，所述抽气接口通过检测管接口与所述气体检测管连通；所述抽气接口另一端通过气管与动力气泵连接；所述动力气泵固定安装于气泵安装架上。

优选地，所述镜头组件的所述LED光源发出的散射的光经过凸透镜b直线传播到半透三棱镜，其中一部分光被反射到凸透镜c表面，另一部分直线穿过半透三棱镜，经过凸透镜c光线聚焦在检测管表面；当光照射至物体后，物体表面会产生反射光线，经过凸透镜c变成平行光束，平行光束经过半透三棱镜，一部分直线穿过半透三棱镜，另一部分反射至凸透镜c，通过凸透镜a聚焦在颜色传感器上。

通过采用以上方案，本发明能够取得如下的有益技术效果。

(1)本发明可以自动完成气体的采样、分析和信息的处理显示，适用于多种不同工况：在无人的危险工况条件下，可以固连在三脚架支撑座上独立检测；在无危险工况条件下，操作人员可以随身携带，方便可靠；

(2)扫描组件的检测管支架可同时携带多种不同或相同的气体检测管，当各管不同时，可分时或同时测量多种待检测气体的浓度；当各管相同时，测量同一种待反应气体，通过取各管变色长度的平均值，可以提高测量精度，减小误差；

(3)采用基于三棱分光半透镜和三组凸透镜组成的光路系统作为镜头组件的核心部分，可以降低成本，提高工作效率，满足多管同时检测的要求；

(4)选定基于化学变化的气体检测管作为系统核心的工作器件，有效地避免了在高浓度、高湿度环境下电化学传感器易爆和失效的问题。