[发明专利]一种野外便携式气体检测装置及其操作方法

摘要

本发明提出了一种野外便携式气体检测装置，包括箱体，箱体设置有气体进样单元，所述箱体的内部设置有气体分离单元、检测单元、数据采集及处理单元、控制单元以及载气单元；其中，所述气体分离单元设置在一个独立的分离箱中，所述分离箱设置有连通其内部的三个进气管以及三个排气管。另外，本发明还提供了上述野外便携式气体检测装置的操作方法。本发明的野外便携式气体检测装置提供了全部内置集成在箱体中的整体结构，便于携带和运输，适用于各种野外环境的应急气体分析检测。独立结构的气体分离单元可方便形成高度集成可方便互换的气体分析仪，减少了连接管道的数量以及控制阀门的数量，可以有效降低系统误差，提高了系统的检测精度以及可靠性。 1

主权项

1.一种野外便携式气体检测装置，包括箱体(100)，其特征在于，所述箱体(100)设置有气体进样单元(11)，所述箱体(100)的内部设置有气体分离单元(12)、检测单元(13)、数据采集及处理单元(14)、控制单元(15)以及载气单元(16)；其中，所述气体分离单元(12)设置在一个独立的分离箱(120)中，所述分离箱(120)设置有连通其内部的三个进气管(121，122，123)以及三个排气管(124，125，126)；所述三个进气管(121，122，123)分别为连通所述载气单元(16)的第一进气管(121)和第二进气管(122)，以及连通所述气体进样单元(11)的第三进气管(123)；所述三个排气管(124，125，126)分别为用于放空的第一排气管(124)和第二排气管(125)，以及连通所述检测单元(13)的第三排气管(126)，所述第二排气管(125)中设置有采样泵(18)。

2.如权利要求1所述的野外便携式气体检测装置，其特征在于，所述数据采集及处理单元(14)通过电路连接所述检测单元(13)，所述数据采集及处理单元(14)具有显示检测结果的显示屏(141)以及至少一个数据输出接口(142)。

3.如权利要求2所述的野外便携式气体检测装置，其特征在于，所述载气单元(16)包括一个内置在所述箱体(100)中的载气钢瓶(161)，所述载气钢瓶(161)分别通过所述第一进气管(121)和第二进气管(122)提供第一路载气和第二路载气。

4.如权利要求3所述的野外便携式气体检测装置，其特征在于，所述气体分离单元(12)包括一个设置在所述分离箱(120)内部的十通阀(20)，所述十通阀(20)具有依照邻接位置顺序编号的第一至第十连接口；其中，所述第一连接口与第八连接口通过设置有第一色谱柱(201)的管道连通；所述第二连接口与所述第三排气管(126)连通，所述第三排气管(126)设置有位于所述第二连接口与所述检测单元(13)之间的第二色谱柱(202)；所述第三连接口与所述第二进气管(122)连通；所述第四连接口与第七连接口通过设置有定量管(203)的管道连通；所述第五连接口与所述第二排气管(125)连通；所述第六连接口与所述第三进气管(123)连通；所述第九连接口与所述第一排气管(124)连通；所述第十连接口与所述第一进气管(121)连通。

5.一种如权利要求4所述的野外便携式气体检测装置的操作方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

通过所述控制单元(15)将所述十通阀(20)调整到第一状态，在所述第一状态下，所述第一连接口与所述第十连接口连通，所述第二连接口与所述第三连接口连通，所述第四连接口与所述第五连接口连通，所述第六连接口与所述第七连接口连通，所述第八连接口与所述第九连接口连通；

启动所述采样泵(18)，通过所述气体进样单元(11)采集样品气体，使所述样品气体持续通入所述第三进气管(123)，然后进入第六连接口并从第七连接口进入所述定量管(203)，从所述定量管(203)流出的气体进入第四连接口和第五连接口后通过所述第二排气管(125)排空；

同时，通过所述控制单元(15)使所述载气单元(16)提供的第一路载气通过所述第一进气管(121)持续通入所述第十连接口和第一连接口，然后流过所述第一色谱柱(201)，从所述第一色谱柱(201)流出的气体进入第八连接口和第九连接口后通过所述第一排气管(124)排空；

同时，通过所述控制单元(15)使所述载气单元(16)提供的第二路载气通过所述第二进气管(122)通入所述第三连接口和第二连接口，然后通过所述第三排气管(126)流过所述第二色谱柱(202)，之后从所述第二色谱柱(202)流出的气体进入所述检测单元(13)后排空。

6.如权利要求5所述的操作方法，进一步包括如下步骤：

通过所述控制单元(15)将所述十通阀(20)从第一状态调整到第二状态，在所述第二状态下，所述第一连接口与所述第二连接口连通，所述第三连接口与所述第四连接口连通，所述第五连接口与所述第六连接口连通，所述第七连接口与所述第八连接口连通，所述第九连接口与所述第十连接口连通；

此时通过所述采样泵(18)和气体进样单元(11)，将采集的样品气体持续通入所述第三进气管(123)，然后进入所述第六连接口和第五连接口并从所述第二排气管(125)排空；

同时，通过所述控制单元(15)使所述载气单元(16)提供的第一路载气通过所述第一进气管(121)持续通入所述第十连接口和第九连接口，然后通过所述第一排气管(124)排空；

同时，通过所述控制单元(15)使所述载气单元(16)提供的第二路载气通过所述第二进气管(122)通入所述第三连接口和第四连接口，然后反吹进入所述定量管(203)将所述第一状态下存储在其中的样品气体推出所述定量管(203)，之后样品气体流入所述第七连接口和第八连接口，反吹进入所述第一色谱柱(201)，在所述第一色谱柱(201)的作用下，不同气体成份以不同速度解析排出，先解析出的待测气体通入所述第一连接口和第二连接口，然后通过所述第三排气管(126)流向所述第二色谱柱(202)，经过所述第二色谱柱(202)分离后进入所述检测单元(13)进行检测。

7.如权利要求6所述的操作方法，进一步包括如下步骤：

所述第一色谱柱(201)对样品气体解析分离预订的时间之后，通过所述控制单元(15)将所述十通阀(20)从第二状态调整到第三状态，所述第三状态下所述十通阀(20)的连接关系与所述第一状态相同，其中，所述第一连接口与所述第十连接口连通，所述第二连接口与所述第三连接口连通，所述第四连接口与所述第五连接口连通，所述第六连接口与所述第七连接口连通，所述第八连接口与所述第九连接口连通；

通过所述采样泵(18)和所述气体进样单元(11)，将采集的样品气体持续通入所述第三进气管(123)，然后进入所述第六连接口并从所述第七连接口进入所述定量管(203)，从所述定量管(203)流出的气体进入所述第四连接口和第五连接口后通过所述第二排气管(125)排空；以此将所述第二状态下的气体全部排出，用以在所述定量管(203)中储存用于下一次分析的样品气体；

同时，通过所述控制单元(15)使所述载气单元(16)提供的第一路载气通过所述第一进气管(121)持续通入所述第十连接口和第一连接口，然后反吹进入所述第一色谱柱(201)，将所述第一色谱柱(201)中的原有气体全部反向推出，然后进入所述第八连接口和第九连接口后，通过所述第一排气管(124)排空；

同时，通过所述控制单元(15)使所述载气单元(16)提供的第二路载气通过所述第二进气管(121)持续通入所述第三连接口和第二连接口，然后流入所述第三排气管(126)，将所述第三排气管(126)中的剩余待测气体继续推向所述第二色谱柱(202)，然后通过所述第二色谱柱(202)使待测气体中的成份继续以不同速度解析排出，之后从所述第二色谱柱(202)流出的气体进入所述检测单元(13)检测后排空；以此在所述第三状态下完成一次气体分析的循环；所述检测单元(13)获得的分析结果进一步通过电路传输给所述数据采集及处理单元(14)。