[发明专利]气体检测装置及气体检测方法

说明书

本发明提供了一种气体检测装置及检测方法。所述气体检测装置包括：参比气路、测量气路及与所述参比气路和所述测量气路均通讯连接的控制系统，所述参比气路与测量气路相互独立设置以分别进行气体浓度检测，其特征在于：所述测量气路中设有一将测量气路内的待测气体转换成易测气体的气体转换器；所述控制系统根据转换后的易测气体的浓度计算得出所述待测气体的浓度。本发明通过设置气体转换器，将不易被检测的待测气体转换成相对更容易被检测的易测气体，再根据检测结果计算得到待测气体的浓度，可用以测量对光吸收比较弱的气体。

技术领域

本发明涉及气体检测领域，尤其涉及一种气体检测装置及气体检测方法。

背景技术

非色散红外气体传感(NDIR)技术是一种精度高、稳定性好、寿命长等优点的气体传感技术，其大量应用于大气环境污染物监测、工业流程污染物监测及汽车尾气检测等领域。其原理是基于特定波长的红外光经过待测气体时被吸收发生衰减的特性，根据衰减前后的光强对比，利用比尔-郎伯Beer-Lambert定律：I＝I₀·exp(-μCL)，其中，I为有气体吸收时到达探测器的红外光强，I0为没有气体吸收时的光强，C为腔室内气体浓度，L为腔室长度或红外光光程，m为气体的吸收系数，可见，根据该公式可计算出待测气体的浓度C。

目前，上述气体检测技术已被广泛应用于工业生产中，但是有些气体的红外吸收比较弱，用NDIR方法很难直接进行测量。例如，对于一氧化碳CO的检测。在一些工业发达地区，空气污染一直是社会十分关注的一大问题，而CO是导致空气污染的重要因素之一，且CO中毒事件也呈逐年增加的趋势。然而，目前的CO检测基本都是针对工业生产需求，而忽略了对人们日常生活环境进行有效的CO检测，当然，这个问题的形成也是有一定的原因：首先，由于空气中CO的允许浓度是＜5ppm，最高可忍受水平是＜50ppm，检测浓度区间低，同时CO气体的红外吸收比较弱，用NDIR方法很难直接进行测量；其次，含碳物质混合物中含碳量g/m3测量成本高，需要使用GC-FID或GC-MS先分离再测量，这一定程度上增加了检测成本，从而限制了CO浓度监测在日常生活检测中的普及性。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种低量程、高精度的气体检测装置和检测方法，其可改善某些气体不易检测的难题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种气体检测装置，包括：参比气路、测量气路及与所述参比气路和所述测量气路均通讯连接的控制系统，所述参比气路与测量气路相互独立设置以分别进行气体浓度检测，所述测量气路中设有一将测量气路内的待测气体转换成易测气体的气体转换器；所述控制系统根据转换后的易测气体的浓度计算得出所述待测气体的浓度。

进一步地，所述气体转换器包括催化器，该催化器设置于所述测量气路的进气端，且该催化器内设有催化剂。

进一步地，所述参比气路呈长条管状，其包括第一气体腔室、位于第一气体腔室一端的第一光源及位于第一气体腔室另一端的第一探测器；所述测量气路呈长条管状，其包括第二气体腔室、位于第二气体腔室一端的第二光源及位于第二气体腔室另一端的第二探测器，所述气体转换器连接至第二气体腔室的进气口。

进一步地，所述催化剂为将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂，所述第一光源和第二光源均为红外光源，所述第一光源、所述第二光源分别与所述第一探测器、第二探测器相对设置，所述第一探测器和第二探测器的敏感波长为4.0μm-4.5μm。

进一步地，所述第一气体腔室与所述第一探测器之间设有滤光片，所述第二气体腔室与所述第二探测器之间设有滤光片。

进一步地，所述参比气路中，所述第一光源、滤光片及第一探测器均位于同一方向上呈对齐设置；所述测量气路中，所述第二光源、滤光片及第二探测器均位于同一方向上呈对齐设置。

一种气体检测方法，包括如下步骤：