[发明专利]在线式热导气体分析仪

说明书

本发明公开了一种在线式热导气体分析仪，该分析仪包括气室、设置在气室内的内腔、安装在内腔中的半导体热导传感器以及设置在内腔的一端的气流通路；气流通路上开设有分别与内腔的一端连通的进气孔和排气孔，进气孔开设在气流通路的进气侧，排气孔开设在气流通路的排气侧；传感器模块通过导线与数据分析模块连接；内腔的另一端通过密封胶密封。样气由气流通路的进气侧进入气流通路，然后通过气流通路上进气孔分流进入内腔中，降低了传感器模块受气流变化的影响，同时该申请利用半导体热导传感器替换电热丝，稳定性好，可靠性强，灵敏度高，响应速度快，温度特性好，在使用时，漂移小，不需要频繁校准，可大大提高在线式热导气体分析仪的性能。

技术领域

本发明涉及一种在线式热导气体分析仪。

背景技术

在线式热导气体分析仪根据不同气体具有不同热传导能力的原理，通过测定混合气体导热系数来推算其中某些组分的含量。

一般热导气体传感器采用电热丝作为感受气体热导系数变化的敏感元件。采用电热丝的热导气体传感器的分析仪需要两个敏感元件，一个用于测量，另一个用于参比，在工作时，用于参比的敏感元件阻值不发生变化，用于测量的敏感元件阻值随气体热导系数的变化而变化。通过惠斯通电桥很容易测得其阻值变化量，进而计算出被测气体浓度。如附图1所示，其中R3为测量敏感元件，位于样气流路中；R4为参比敏感元件，其密封于参比气体之中；R1、R2为固定值电阻器。R1、R2、R3和R4，再加上恒压源或恒流源，共同组成惠斯通电桥。

然而电热丝需要经过手工切割、焊接、涂敷，封装等步骤，制作过程复杂，影响因素多，因而一致性较差。用于测量和参比的两个敏感元件阻值及温度系数需要高度匹配，否则将引起漂移。另外，为加强电热丝强度，需要在其表面涂覆玻璃或其他材料，导致敏感元件响应速度慢，灵敏度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线式热导气体分析仪，以解决目前热导气体传感器响应速度慢，灵敏度低且稳定的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种在线式热导气体分析仪，包括气室、设置在气室内的内腔以及设置在内腔的一端的气流通路；所述气流通路上开设有分别与所述内腔的所述一端连通的进气孔和排气孔，所述进气孔开设在气流通路的进气侧，排气孔开设在气流通路的排气侧；所述内腔中安装有传感器模块，所述传感器模块通过导线与数据分析模块连接，所述传感器模块包括热导气体传感器和温度传感器；所述内腔的另一端通过密封胶密封。

进一步地，所述进气孔的孔径小于排气孔的孔径。

进一步地，所述热导气体传感器为半导体热导传感器，半导体热导传感器采用MEMS技术将敏感元件集成于半导体底座上。

进一步地，所述气流通路的进气端内填充有透气填料。

进一步地，所述透气填料采用金属材料制成的透气填料。

进一步地，所述密封胶为灌封导热胶。

进一步地，该在线式热导气体分析仪还包括用于对进入气流通路的气体进行预热的加热装置，所述加热装置通过恒温控制电路控制加热。

进一步地，所述数据分析模块包括信号处理模块和控制电路，所述信号处理模块的输入端分别与热导气体传感器和温度传感器连接，信号处理模块的输出端与控制电路的输入端连接，控制电路的输出端分别与显示器和恒温控制电路连接。

进一步地，该在线式热导气体分析仪还包括与所述控制电路的输出端连接的通讯接口。

进一步地，该在线式热导气体分析仪还包括与所述控制电路的输出端连接的报警电路。