[发明专利]一种适用于高温高湿环境的气体分析装置

说明书

本发明涉及一种适用于高温高湿环境的气体分析装置，包括测量池、光源、光线探测器和气体分析模块，测量池被设置在高温高湿环境中，光源、光线探测器和气体分析模块被布置在远离高温高湿环境的金属外壳内，且外壳与测量池之间通过隔热长筒相连；测量池内设置有反射镜组件和窗口镜组件；光源和光线探测器并排固定在外壳内且与窗口镜组件、反射镜组件在同一光路上；外壳内设有恒温保护区，光源、光线探测器和气体分析模快设置在恒温保护区内。本发明可以实现高温高湿环境下气体的实时在线监测，不仅结构简单，设计小巧，测量精度高，同时可以保护电子元件，提高分析装置的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种气体分析装置，具体涉及一种适用于高温高湿环境的气体分析装置，属于环境监测设备技术领域。

背景技术

在石油、化工、冶金、电力、医药等行业中，不可避免会产生有毒有害气体(如二氧化碳、甲烷、二氧化硫等)，为了生产安全和环境保护，需要对排放的气体的浓度、成分等进行有效、准确的监测，现有技术大多采用非分散红外气体分析技术(NDIR)来对采集气体进行光谱强度分析来获得所述参数。然而监测气体大多处于高温高湿等环境，长期处于这种环境中的电子元件，不仅容易损坏，且测量精度也会收到影响。

为了克服上述问题，传统方法是对气体采样后进行分析测量，但是这种方法不能反映气体环境的实时状态，且分析方法多是点测量，无法得到气体浓度的空间分布；或者为了在线监测，有些是将待检测气体通过管路引出，再降温处理后进行分析处理，但是气体引出过程中不可避免会出现损失，因此测量结果的准确性较低；还有些是采用耐高温的电子元器件进行监测，不仅成本较高，同样也无法避免长时间运行后测量精度降低的问题，而且维护维修都需要克服高温高湿环境的影响。

发明内容

针对现有技术的不足，现提供一种高温高湿环境的气体分析装置，可以实现高温高湿环境下气体的实时在线监测，不仅结构简单，设计小巧，测量精度高，同时可以保护电子元件，提高分析装置的使用寿命。

为了实现上述目，本申请一种适用于高温高湿环境的气体分析装置，包括测量池、光源、光学式气体传感器和气体分析模块，测量池被设置在高温高湿环境中，光源、光学式气体传感器和气体分析模块被布置在远离高温高湿环境的金属外壳内，且外壳与测量池之间通过隔热长筒相连；测量池内设置有反射镜组件和窗口镜组件，窗口镜组件密封固定在测量池中部位置并将测量池分隔为测量段和密封段，反射镜组件固定在测量段内，测量段的侧壁上布置有通气孔，密封段与隔热长筒连通；光源和光学式气体传感器并排固定在外壳内且与窗口镜组件、反射镜组件在同一光路上，光源发射的光线透过窗口镜组件射入充满待测气体的测量段内，并经反射镜组件反射后由光学式气体传感器吸收，光学式气体传感器将吸收的光线信号转化为电信号发送至气体分析模块；外壳内设有恒温保护区，光源、光学式气体传感器和气体分析模快设置在恒温保护区内。

作为进一步改进，恒温保护区包括隔热外壳、制冷件和设在隔热外壳内的温度传感器，所述制冷件的制冷端朝向光源、光学式气体传感器和气体分析模块，制冷件配置为根据温度传感器对恒温保护区进行温度控制，所述隔热外壳包覆在光源、光学式气体传感器和气体分析模块的外侧。

作为进一步改进，所述光源为红外光源；所述光学式气体传感器为双通道红外气体传感器，包括测量通道和参考通道，所述测量通道用于接收待测气体波段信号，参考通道用于接收非吸收波段信号。

作为进一步改进，气体分析模块包括电路板和主控板，所述电源和光学式气体传感器安装在电路板上，电路板通过电路板安装件固定于外壳内，电路板与主控板信号相连。

作为进一步改进，所述外壳包括壳本体、前盖和后盖，壳本体内设置一隔板，主控板设置在隔板一侧，电源、光学式气体传感器及电路板设置在隔板的另一侧，隔热外壳包覆在电源、光学式气体传感器及电路板的外侧，前盖与设有主控板一侧的壳本体相连，后盖与设有电路板一侧的壳本体相连。

作为进一步改进，所述制冷件为半导体制冷片，制冷片的冷端朝向电路板安装件，制冷片的热端通过导热垫将热量传递到外壳。