[发明专利]一种用于油气泄漏检测的微纳级微流控预浓缩器装置

说明书

本发明涉及一种用于油气泄漏检测的微纳级微流控预浓缩器装置，包括预浓缩器、微波解吸装置和浓度计，所述预浓缩器入口端设置有微流控入口，在出口端设置有微流控出口，所述预浓缩器中填充有油气吸附剂，油气由所述微流控入口进入所述预浓缩器中被所述油气吸附剂吸附，所述微波解吸装置对所述预浓缩器进行微波加热，所述吸附剂受热后解吸出所吸附的油气，解吸出的油气通过微流控出口流出并经由所述浓度计检测油气浓度。本发明设计的一种用于油气泄漏检测的微纳级微流控预浓缩器，能够在存在油气泄漏的环境中检测油气泄漏的量，以预防安全事故，避免环境危害，减少经济损耗。

技术领域

本发明涉及一种油气泄漏检测装置，尤其涉及一种用于油气泄漏检测的微纳级微流控预浓缩器装置。

背景技术

油气泄漏会造成严重的社会危害和环境危害，已经有很多由油气泄漏引发的事故为我们敲响警钟。当油气泄漏的体积浓度达到1.6%时即已经达到其爆炸浓度下限，需要准确的测量混合气体中危险气体的浓度，才能及时的避免事故发生。现已存在的测量手段有很多，如色谱分析法，但该法程序复杂，设备要求高，相应成本高。且现有方法中在气体检测设备的精细化和微型化上还没有普及。

发明内容

本发明为了解决现有检测方法设备成本高的问题，提供了一种用于油气泄漏检测的微纳级微流控预浓缩器装置。该装置使用微流体通道和微流控入口，使进入预浓缩器的气体流速均匀并可以更大程度的被填充在预浓缩器中的吸附剂所吸收，因而提高了吸附的效率，然后通过微波解吸将油气从吸附剂中解吸出提高脱附的效率，进而实现精确检测预浓缩器中吸附的油气的浓度的目的。

本发明所采取的技术方案为：一种用于油气泄漏检测的微纳级微流控预浓缩器装置，包括预浓缩器、微波解吸装置和浓度计，所述预浓缩器入口端设置有微流控入口，在出口端设置有微流控出口，所述预浓缩器中填充有油气吸附剂，油气由所述微流控入口进入所述预浓缩器中被所述油气吸附剂吸附，所述微波解吸装置对所述预浓缩器进行微波加热，所述吸附剂受热后解吸出所吸附的油气，解吸出的油气通过微流控出口流出经所述浓度计检测油气浓度。

进一步的，所述预浓缩器包括腔体，在所述腔体内填充有吸附剂，在所述腔体内还间隔设置有若干三棱柱，所述三棱柱的棱线垂直气体流入方向。

进一步的，所述三棱柱为正三棱柱，若干三棱柱的棱角指向相同，每个三棱柱中至少一个棱角正对气流。

进一步的，所述三棱柱设置有若干排，每一排三棱柱均由微流控入口向微流控出口延伸，相邻两排三棱柱交错设置。

进一步的，所述预浓缩器包括底座和顶盖，所述底座和顶盖盖合后形成所述腔体，所述三棱柱的上下两端分别连接所述底座和所述顶盖，所述底座和顶盖均采用二氧化硅材料制备而成。

进一步的，在所述三棱柱的外侧壁上设置有第一凹槽，所述吸附剂填充于各三棱柱形成的间隙中。

进一步的，所述微流控入口设置有分流管，所述分流管将气流均分为若干股进入所述预浓缩器中。

进一步的，所述微流控出口设置有合流管，所述合流管将预浓缩器出口的若干股气流合为一股气流后流出。

进一步的，所述三棱柱采用石墨烯材料制备而成。

进一步的，所述第一凹槽为三角形凹槽。

进一步的，在顶盖和底座上设置有用于三棱柱插入的第二凹槽。

本发明所产生的有益效果包括：本发明设计的一种用于油气泄漏检测的微纳级微流控预浓缩器，能够在存在油气泄漏的环境中有效的检测油气泄漏的量，以预防安全事故，避免环境危害，减少经济损耗，其具有以下功能。

（1)气体分流功能：过量的油气流入会使得吸附剂吸附油气不完全，不均匀，浓度检测结果变化大，微流控分流入口可以减缓油气的流入速度，增加吸附效率，提高检测的精确性。