本發(fā)明涉及氣體檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)量環(huán)境中微量氧氣體的便攜式微氧測(cè)試儀。

背景技術(shù)：

微量氧氣體含量測(cè)量技術(shù)應(yīng)用廣泛，尤其在空分制氮、化工流程、磁性材料等高溫?zé)Y(jié)爐保護(hù)氣體、電子行業(yè)保護(hù)性氣體以及玻璃、建材行業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。在現(xiàn)有的氧含量測(cè)試儀主要分為常氧測(cè)試儀和微氧測(cè)試儀，一般微氧測(cè)試的測(cè)量范圍在微量或痕量氧之間，且環(huán)境中氧含量越低，要保證測(cè)量的精度就越難。

常用的電化學(xué)式傳感器的工作原理是當(dāng)被測(cè)氣體氧分子通過(guò)透氣膜即可在傳感器內(nèi)發(fā)生氧化-還原反應(yīng)，當(dāng)氧分子到達(dá)正極表面時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)，同時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)發(fā)生時(shí)有電流產(chǎn)生，電流的大小與反應(yīng)速度成正比。微氧測(cè)試儀的微氧傳感器在常氧中反應(yīng)迅速，也會(huì)減少使用壽命。

現(xiàn)有的氧檢測(cè)儀量程范圍一般0～100％、0～25％、0～21％、0～1000ppm、0～100ppm、0～10ppm等。在傳感器產(chǎn)生電流到顯示輸出，經(jīng)歷多個(gè)電流處理過(guò)程，測(cè)試精確度較低。為了解決微氧傳感器使用壽命和測(cè)量精度的問(wèn)題，需要進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種體積小，操作方便，能精確測(cè)量環(huán)境中微量氧氣體的檢測(cè)儀。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種便攜式微氧檢測(cè)儀，包括氣路系統(tǒng)和電路系統(tǒng)，所述的氣路系統(tǒng)包括通過(guò)氣管依次串聯(lián)的進(jìn)氣閥門、針閥、第一過(guò)濾器、穩(wěn)壓閥、平面四通閥、第二過(guò)濾器、流量計(jì)和出氣閥門，其中所述平面四通閥還與微氧傳感器連通。

進(jìn)一步的，所述氣管為不銹鋼氣管，在連接處做密封處理。

進(jìn)一步的，所述流量計(jì)為浮子流量計(jì)，量程為0～1000ml/min。

進(jìn)一步的，所述第一過(guò)濾器和第二過(guò)濾器均為不銹鋼材質(zhì)，。

進(jìn)一步的，所述的穩(wěn)壓閥進(jìn)氣口的壓力為0.2mpa～0.6mpa，出氣口壓力為0.2mpa。

進(jìn)一步的，所述的微氧傳感器為電化學(xué)式傳感器，由多個(gè)功能芯片構(gòu)成，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)微量氧氣體含量數(shù)據(jù)的定時(shí)定位輸出和定時(shí)定位提取，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)輸入與輸出功能，其測(cè)量范圍為0～1000ppm，精度為輸出信號(hào)的0.2％。

進(jìn)一步的，所述電路系統(tǒng)包括依次連接的微氧傳感器、運(yùn)算放大電路、a/d轉(zhuǎn)換電路、微處理器和顯示電路，其中所述微處理器還與存儲(chǔ)器、rs232通信組件以及電源轉(zhuǎn)換電路組件的接口相連。

進(jìn)一步的，所述的運(yùn)算放大電路包含多級(jí)可調(diào)電阻，在微氧測(cè)試儀的校驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行不同測(cè)量范圍的多級(jí)校驗(yàn)，保證微小范圍內(nèi)測(cè)量的精度。

進(jìn)一步的，所述的a/d轉(zhuǎn)換電路將4～20ma電流輸入轉(zhuǎn)換為0～5v電壓輸出；所述的微處理器由多個(gè)功能芯片構(gòu)成，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)微量氧氣體含量數(shù)據(jù)的定時(shí)定位輸出和定時(shí)定位提取，也可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)輸入與輸出功能。

進(jìn)一步的，所述的顯示電路包括顯示模塊和按鍵裝置；其中所述的顯示模塊包括數(shù)字顯示屏和電源顯示燈，所述的數(shù)字顯示屏包括但不限于led顯示屏、液晶屏；所述的按鍵裝置包括校準(zhǔn)鍵、電源開(kāi)關(guān)鍵、氣泵開(kāi)關(guān)鍵。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的便攜式微氧檢測(cè)儀具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)由于所述便攜式微氧檢測(cè)儀采用不銹鋼管路連接氣路，又進(jìn)行氣密工藝處理，保證待檢氣體的純度；

(2)通過(guò)針閥和穩(wěn)壓閥的設(shè)置，使待檢氣體進(jìn)入微氧傳感器的氣體的流量和壓強(qiáng)都比較穩(wěn)定，保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性；

(3)通過(guò)進(jìn)出口氣路上過(guò)濾器的設(shè)置，使氣體更加純凈，保護(hù)微氧傳感器，使檢測(cè)儀的使用壽命和準(zhǔn)確性提高；

(4)通過(guò)設(shè)置電流信號(hào)多級(jí)放大電路，可分別對(duì)0～100ppm和0～1000ppm多級(jí)校驗(yàn)，保證微量氧測(cè)量的精度。所述的一種便攜式微氧檢測(cè)儀還具有體積小，操作方便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、精度高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明一種便攜式微氧檢測(cè)儀的吹掃狀態(tài)的氣路系統(tǒng)連接圖；

圖2是本發(fā)明一種便攜式微氧檢測(cè)儀的檢測(cè)狀態(tài)的氣路系統(tǒng)連接圖；

圖3是本發(fā)明一種便攜式微氧檢測(cè)儀的電路系統(tǒng)連接圖。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過(guò)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

一種便攜式微氧檢測(cè)儀，包括氣路系統(tǒng)和電路系統(tǒng)，如圖1和2所示，所述的氣路系統(tǒng)包括通過(guò)氣管依次串聯(lián)的進(jìn)氣閥門、針閥、第一過(guò)濾器、穩(wěn)壓閥、平面四通閥、第二過(guò)濾器、流量計(jì)和出氣閥門，其中所述平面四通閥的兩個(gè)氣口分別通過(guò)氣管與穩(wěn)壓閥和第二過(guò)濾器相連通，剩余的兩個(gè)氣口與微氧傳感器連通。其中，所述氣管均采用不銹鋼氣管，在氣管與設(shè)備連接處進(jìn)行密封工藝處理；針閥材質(zhì)為不銹鋼，閥門尺寸為6mm～12mm；所述流量計(jì)為浮子流量計(jì)，量程為0～1000ml/min；所述第一過(guò)濾器和第二過(guò)濾器均為不銹鋼材質(zhì)，體積小，具有氣體單向流通性，具有過(guò)濾氣體中的顆粒物和滴狀物的功能；穩(wěn)壓閥進(jìn)氣口的壓力為0.2mpa～0.6mpa，出氣口壓力為0.2mpa。

如圖3所示，本發(fā)明的所述電路系統(tǒng)包括依次連接的微氧傳感器、運(yùn)算放大電路、a/d轉(zhuǎn)換電路、微處理器和顯示電路，其中所述微處理器還與存儲(chǔ)器、rs232通信組件以及電源轉(zhuǎn)換電路組件的接口相連。

其中，所述的微氧傳感器為電化學(xué)式傳感器，由多個(gè)功能芯片構(gòu)成，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)微量氧氣體含量數(shù)據(jù)的定時(shí)定位輸出和定時(shí)定位提取，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)輸入與輸出功能，其測(cè)量范圍為0～1000ppm，精度為輸出信號(hào)的0.2％，微氧傳感器輸出信號(hào)為微弱的電流信號(hào)；所述的運(yùn)算放大電路能夠?qū)崿F(xiàn)微氧傳感器電流信號(hào)的多級(jí)放大和整流濾波，多級(jí)放大可以分為數(shù)據(jù)的低端放大、中端放大和高端放大三個(gè)階段，且運(yùn)算放大電路包含0～100ppm和0～1000ppm多級(jí)可調(diào)電阻，在微氧測(cè)試儀的校驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行不同測(cè)量范圍的多級(jí)校驗(yàn)，保證微小范圍內(nèi)測(cè)量的精度；

所述的a/d轉(zhuǎn)換電路將4～20ma電流輸入轉(zhuǎn)換為0～5v電壓輸出；所述的微處理器由多個(gè)功能芯片構(gòu)成，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)微量氧氣體含量數(shù)據(jù)的定時(shí)定位輸出和定時(shí)定位提取，也可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)輸入與輸出功能，本發(fā)明中的微處理器與存儲(chǔ)器、顯示電路和rs232接口相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的編輯、控制和存儲(chǔ)功能；電源轉(zhuǎn)換電路組件將220v電壓轉(zhuǎn)換成各個(gè)電路工作所用的直流電壓0v、+5v和-5v；

所述的顯示電路包括顯示模塊和按鍵裝置；其中所述的顯示模塊包括數(shù)字顯示屏和電源顯示燈，所述的數(shù)字顯示屏包括但不限于led顯示屏、液晶屏；所述的按鍵裝置包括校準(zhǔn)鍵、電源開(kāi)關(guān)鍵、氣泵開(kāi)關(guān)鍵。

如圖1和2所示，本發(fā)明的便攜式微氧傳感器的氣路系統(tǒng)工作流程為：被測(cè)氣體由進(jìn)氣閥門進(jìn)入針閥，針閥與第一過(guò)濾器的進(jìn)氣閥門相連；第一過(guò)濾器的出氣閥門與穩(wěn)壓閥相連，氣體流經(jīng)穩(wěn)壓閥后輸出的氣體壓力穩(wěn)定；穩(wěn)壓閥的出氣閥門與平面四通閥的氣口4相連，平面四通閥的氣口1與第二過(guò)濾器相連，第二過(guò)濾器依次連接流量計(jì)和出氣閥門。平面四通閥的氣口3與微氧傳感器的進(jìn)氣閥門相連，平面四通閥的氣口2與微氧傳感器的出氣閥門相連。通過(guò)改變平面四通閥的手柄可以改變閥門口的連通情況。

電路系統(tǒng)工作流程為：被測(cè)氣體透過(guò)微氧傳感器的感應(yīng)膜擴(kuò)散到傳感器內(nèi)部，與傳感器內(nèi)部的物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)并形成微小電流，運(yùn)算放大電路將微小電流放大，a/d轉(zhuǎn)換電路將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，微處理器與存儲(chǔ)器、顯示電路和rs232接口相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的編輯、控制和存儲(chǔ)功能，并顯示出來(lái)方便記錄；電源轉(zhuǎn)換電路將220v電壓轉(zhuǎn)換成各個(gè)電路工作所用的低電壓。

所述的便攜式微氧檢測(cè)儀設(shè)置吹掃檔和檢測(cè)檔兩個(gè)檔位，在檢測(cè)環(huán)境中的含微量氣體之前，先將平面四通閥的手柄搬至在吹掃檔，此時(shí)氣口2、3連通，氣口1、4連通(氣口3、4不連通，氣口1、2不連通)，此時(shí)氧傳感器并未連入氣路中；然后將平面四通閥的手柄搬至檢測(cè)檔，進(jìn)行氣體檢測(cè)，氣口3、4連通，氣口1、2連通(氣口2、3不連通，氣口1、4不連通)，此時(shí)傳感器傳入氣路中；檢測(cè)完成后，在將平面四通閥的手柄搬回吹掃檔，起到保護(hù)微氧檢測(cè)儀中微氧傳感器的作用。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。