[发明专利]一种加快痕量气体集成探测器响应的方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体传感器/探测器技术领域，尤其涉及一种加快痕量气体集成探测器响应的气路装置。

背景技术

在对复杂环境中的痕量气体进行检测时，存在着这样一个技术难题：由于检测的气体浓度很低，现有传感器的灵敏度难以达到所需的检测门限，因此在传感器的前端增加富集装置成为解决传感器灵敏度不足的一个有效途径。富集器和高灵敏的气体传感器构成了最基本的痕量气体集成探测器。

对于痕量气体检测，往往需要长时间富集以采集足够的气体分子，并在随后的解吸附过程中快速释放这些吸附气体，以获得高于传感器检测门限的气体浓度。显然，待测气体的浓度越低，需要富集的时间越长。但是，长时间富集无疑削弱了传感器检测气体的实时性。特别是对于有毒、易燃易爆等高危气体进行检测时，会对已经出现的较高浓度致命危险气体延迟响应（报警），导致集成探测器失去重要的实时响应特性。简言之，现有的技术存在着这样一个矛盾：低浓度的气体检测需要在传感器的前端集成富集器，但集成富集器后又会极大地延长传感器对于高浓度气体的响应时间。

因此，现有技术存在气体集成探测器响应速度慢的技术问题。

发明内容

本发明实施例通过提供一种加快痕量气体集成探测器响应的气路装置，解决了现有技术中存在气体集成探测器响应速度慢的技术问题，进而实现了能够快速对痕量气体进行响应的技术效果。

本发明实施例提供了一种包括连接于进气口的富集器、气体传感器、第一气泵依次连接形成主气路，还包括：

通过三通阀将第一支气路连接于富集器输出端；

通过三通阀或三通转接头将第二支气路绕过富集器直接将气体传感器与进气口相连；

其中，当富集和实施检测同时工作时，控制开启三通阀，气体一部分由进气口通过富集器富集后，尾气由第一支气路排出，气体另一部分由进气口通过第二气路直接通入气体传感器进行检测；

当富集后进行检测时，通过控制三通阀关闭第一支气路，关闭第二支气路，加热富集器，对富集后的气体通入气体传感器进行检测；

当检测完成后，停止对富集器的加热并使之降温到初始温度。

进一步地，在进气口处通过三通转接头分别连接富集器进气口和第二支气路进气口。

进一步地，在第一支气路输出端连接第二气泵。

进一步地，将第一支气路输出端通过三通转接头连接至气体检测器输出端。  

进一步地，所述气体传感器具体为一个传感器单元器件或一个传感器阵列。

进一步地，所述富集器具体为管式富集器或采用MEMS技术制作的微型富集器。

进一步地，在第二支气路上设置有截止阀，控制第二支气路的开和闭。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了加快痕量气体集成探测器响应的气路装置，包括连接于进气口的富集器、气体传感器、第一气泵依次连接形成主气路，还包括：通过三通阀将第一支气路连接于富集器输出端；通过三通阀将第二支气路绕过富集器直接将气体传感器与进气口相连；当富集和实时检测同时工作时，控制开启三通阀，气体一部分由进气口通过富集器富集后，尾气由第一支气路排出，气体另一部分由进气口通过支气路直接通入气体传感器进行检测；当富集后进行检测时，通过控制三通阀关闭，加热富集器，对富集后的气体进行检测，当检测完成后，停止对富集器的加热并使之降温到初始温度，解决了现有技术中存在气体集成探测器响应速度慢的技术问题，进而实现了能够快速对痕量气体进行响应的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例中由双泵、双三通阀所构成气路的结构示意图；

图2 为本发明实施例中由双泵、单三通阀所构成气路的结构示意图；

图3 为本发明实施例中由单泵、单三通阀所构成气路的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种加快痕量气体集成探测器响应的气路装置，解决了现有技术中存在气体集成探测器响应速度慢的技术问题，进而实现了能够快速对痕量气体进行响应的技术效果。

下面结合附图以及实施例对本发明集成气体传感器系统的气路以及工作步骤作进一步的描述：

如图1所示，实施例一，基于双泵、双三通阀的气体探测器气路。

该加快痕量气体集成探测器响应的气路装置中，采用2个气泵、2个三通阀、1个三通转接头将富集器和传感器连接起来，用于有毒气体模拟剂DMMP的检测。富集器为MEMS富集器，气体传感器为4单元的声表面波(SAW)传感器阵列。