气体泄漏探测装置及气体泄漏位置的探测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种气体泄漏探测装置，用于探测待测区域内的气体泄漏位置。所述气体泄漏探测装置包括：多个检测单元，用于探测泄漏气体的气体浓度；定位单元，用于在待测区域中定义多个坐标点；计算单元，当至少三个检测单元检测出泄漏气体的气体浓度时，根据各所述检测单元至各所述坐标点的距离计算该泄漏气体从每一所述检测出气体浓度的检测单元扩散至各所述坐标点处的气体浓度推算值，并将每一所述坐标点处、由不同检测单元检测的气体浓度所计算出的气体浓度推算值叠加；确定单元，根据各坐标点处气体浓度推算值的叠加值确定气体泄漏源的位置。本发明专利技术还公开了一种相应的气体泄漏位置探测方法，能够准确快速查找出气体泄漏源。

Gas leakage detecting device and method for detecting gas leakage position

The invention discloses a gas leak detecting device, which is used for detecting the position of gas leakage in a test area. The gas leak detection device includes a plurality of detection unit for gas concentration detection of gas leakage; positioning unit, used in the test to define multiple coordinate point area; calculation unit, when at least three detection unit detects a concentration of gas leaking gas, calculated according to the concentration of the gas detection unit to each of the coordinates of the point distance calculation of the gas leakage from each of the detected elements spread to each of the gas concentration and the coordinates, the coordinates of each point, by different gas concentration detection unit detects the calculated gas concentration calculated value determining unit, according to the gas superposition; each coordinate point concentration calculated superposition value to determine the location of gas leakage source. The invention also discloses a corresponding method for detecting the leakage position of gas, which can accurately and rapidly find the leakage source of an air source.

【技术实现步骤摘要】
气体泄漏探测装置及气体泄漏位置的探测方法
本专利技术涉及一种气体泄露探测装置，尤其涉及一种含有多路传感器探头的能够快速远程探测气体泄漏的装置，以及确定气体具体泄漏位置的探测方法。
技术介绍
在石油、化工和半导体制造等多项工业领域中各种气体被广泛使用，从安全等各个角度来看，气体泄漏的探测有广泛的需求和应用，尤其是针对易燃、易爆或有毒气体，即使是微小的泄漏也需要能够被快速准确地探测到。目前现有的气体泄漏探测装置普遍存在探测精度不高、探测速度较慢和报警信号单一等问题，尤其缺乏能够快速确定气体具体泄漏位置的系统探测方法。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够精确探测到气体泄漏源的探测装置及探测方法。为达成上述目的，本专利技术提供一种气体泄漏探测装置，用于探测待测区域内的气体泄漏位置。所述气体泄漏探测装置包括：N个检测单元，用于探测泄漏气体的气体浓度，N为大于等于3的正整数；定位单元，用于在所述待测区域中定义多个坐标点；计算单元，当至少三个检测单元检测出泄漏气体的气体浓度时，根据各所述检测单元至各所述坐标点的距离计算该泄漏气体从每一所述检测出气体浓度的检测单元扩散至各所述坐标点处的气体浓度推算值，并将每一所述坐标点处、由不同检测单元检测的气体浓度所计算出的气体浓度推算值叠加；确定单元，根据各所述坐标点处气体浓度推算值的叠加值确定气体泄漏源的位置。优选地，每一所述检测单元包括传感器探头和传感器探头检测电路，其中所述传感器探头用于探测气体浓度并成比例转换为电流信号，所述传感器探头检测电路用于将该电流信号放大转换为电压信号。优选地，所述气体泄漏探测装置还包括控制单元，以及通讯驱动电路、报警信号电路、和继电器开关信号电路中的至少一个；当所述检测单元探测到泄漏气体的气体浓度时，所述控制单元通过所述通讯驱动电路发送信号至上位机和/或通过报警信号电路发出报警信号进行报警和/或通过继电器开关信号电路发出继电器开关信号以关闭气源的阀门。优选地，所述气体泄漏探测装置还包括控制单元和通讯驱动电路，当至少三个所述检测单元探测到泄漏气体的气体浓度时，所述控制单元通过所述通讯驱动电路将所述气体泄漏源的位置及该位置处的气体浓度推算值输出至上位机。优选地，所述多个坐标点呈矩阵规则分布于所述待测区域中。优选地，所述计算单元根据气体浓度函数计算出所述泄漏气体从检测出气体浓度的检测单元扩散至各所述坐标点处的气体浓度推算值，所述气体浓度函数仅以到达检测出气体浓度的检测单元的距离为变量。根据本专利技术的另一方面，提供了一种气体泄漏位置探测方法，包括以下步骤：S1：在待测区域中设置N个检测单元，用于探测泄漏气体的气体浓度，N为大于等于3的正整数；S2：在所述待测区域中定义多个坐标点；S3：当至少三个所述检测单元检测出泄漏气体的气体浓度时，根据各所述检测单元至各所述坐标点的距离计算该泄漏气体从每一所述检测出气体浓度的检测单元扩散至各所述坐标点处的气体浓度推算值；S4：将每一所述坐标点处、由不同检测单元检测的气体浓度所计算出的气体浓度推算值叠加；以及S5：根据各所述坐标点处气体浓度推算值的叠加值确定气体泄漏源的位置。优选地，每一所述检测单元包括传感器探头和传感器探头检测电路，其中所述传感器探头用于探测气体浓度并成比例转换为电流信号，所述传感器探头检测电路用于将该电流信号放大转换为电压信号。优选地，当所述检测单元探测到泄漏气体的气体浓度时发出信号至上位机和/或发出报警信号和/或发出继电器开关信号以关闭气源的阀门。优选地，所述气体泄漏位置探测方法还包括步骤还包括步骤：S6：将计算得到的气体泄漏源的位置及该位置处的气体浓度推算值输出至上位机。优选地，所述多个坐标点呈矩阵规则分布于所述待测区域中。优选地，步骤S3中根据气体浓度函数计算出泄漏气体从检测出气体浓度的检测单元扩散至各所述坐标点处的气体浓度推算值，所述气体浓度函数仅以到达检测出气体浓度的检测单元的距离为变量。相较于现有技术，本专利技术通过在待测区域设置多个检测单元并定义多个坐标点、将每个检测单元检测到的气体泄漏浓度推算到每个坐标点，以及将每个坐标点推算出的气体泄漏浓度值叠加，能够获得每个坐标点处的气体泄漏浓度总量，从而精确判断出气体泄漏源的位置。附图说明图1所示为本专利技术一实施例的气体泄漏探测装置的方块图；图2所示为本专利技术一实施例的电流/电压放大器的电路图；图3所示为本专利技术另一实施例的电流/电压放大器的电路图；图4所示为本专利技术一实施例中待测区域内传感器探头和坐标点的位置示意图；图5所示为气体泄漏的扩散示意图；图6所示为在不同位置处泄漏气体的浓度与时间的关系图；图7所示为本专利技术一实施例的气体泄漏位置探测方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本专利技术的内容作进一步说明。当然本专利技术并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本专利技术的保护范围内。图1所示为本专利技术一实施例的一种气体泄漏探测装置的方块图，如图1所示，本实施例中，气体泄漏探测装置包括至少三个检测单元1，定位单元2，计算单元3，确定单元4，并且可选地还包括控制单元5，通讯驱动电路6，报警信号电路7和继电器开关信号电路8。其中，检测单元1分布于待测区域中，用于探测待测区域内泄漏气体的气体浓度。本实施例中，每个检测单元包括传感器探头和传感器探头检测电路。其中，传感器探头的接口优选为是标准通用的接口，从而可以配置不同气体的传感器探头来检测不同的气体浓度。传感器探头可感知所处环境中的气体浓度并成比例转换输出为电流信号，该电流信号在较远的距离上也不会存在信号衰减问题，由此传感器探头可以布置在相对较远的不同位置上。传感器驱动电路将传感器探头输出电流信号放大转换为电压信号。本实施例中，传感器探头选择反应时间较快的电解型气体传感器。电解型气体传感器工作时，被测气体在传感器内部发生氧化还原反应，并释放电荷形成电流，电流的大小与被测气体的浓度成正比，从而通过检测此电流信号即可探测出气体的浓度。探头检测电路为高精度电流/电压放大器，其典型的电路图如图2所示，图中电容C6为滤波电容，可滤除输入信号中的高频噪声，如果不考虑C6，则电路的传递函数为即为输入电流到输出电压的放大倍数。当合理设置电阻R3、R4和R5时，即可得到所需的放大倍数。当要求放大倍数较大时，例如电流到电压的放大倍数达到106，此时电阻(R3+R4//R5)也必须达到兆欧级，而兆欧级电阻温度系数与精度等参数很难达到较好的指标。这种情况可以将图2电路改进为如图3所示的电流/电压放大电路，当不考虑滤波电容C6时，则电路的传递函数为此时使用千欧级的电阻就可以达到106放大倍数，千欧级的电阻容易做到较好的温度系数和精度，从而可以提高产品总体的精度和温度性能。定位单元2用于在待测区域中定义多个坐标点。如图4所示，本实施例中传感器探头的数量为8个，坐标点为16个，呈4×4矩阵规则分布在待测区域中。图中符号“×”定义为探测区域内的坐标点，按图中顺序用矩阵中的各元素表示各坐标点的名称，符号“○”为8个传感器探头，其中编号为1～4的传感器探头放置在探测区域的四角，其余5～8号传感器探头呈三角形排列放置在探测区域的中部。坐标点和传感器探头在探测区域内的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
气体泄漏探测装置，用于探测待测区域内的气体泄漏位置，其特征在于，所述气体泄漏探测装置包括：N个检测单元，分布于所述待测区域中，用于探测泄漏气体的气体浓度，N为大于等于3的正整数；定位单元，用于在所述待测区域中定义多个坐标点；计算单元，当至少三个检测单元检测出泄漏气体的气体浓度时，根据各所述检测单元至各所述坐标点的距离计算该泄漏气体从每一所述检测出气体浓度的检测单元扩散至各所述坐标点处的气体浓度推算值，并将每一所述坐标点处、由不同检测单元检测的气体浓度所计算出的气体浓度推算值叠加；确定单元，根据各所述坐标点处气体浓度推算值的叠加值确定气体泄漏源的位置。

【技术特征摘要】
1.气体泄漏探测装置，用于探测待测区域内的气体泄漏位置，其特征在于，所述气体泄漏探测装置包括：N个检测单元，分布于所述待测区域中，用于探测泄漏气体的气体浓度，N为大于等于3的正整数；定位单元，用于在所述待测区域中定义多个坐标点；计算单元，当至少三个检测单元检测出泄漏气体的气体浓度时，根据各所述检测单元至各所述坐标点的距离计算该泄漏气体从每一所述检测出气体浓度的检测单元扩散至各所述坐标点处的气体浓度推算值，并将每一所述坐标点处、由不同检测单元检测的气体浓度所计算出的气体浓度推算值叠加；确定单元，根据各所述坐标点处气体浓度推算值的叠加值确定气体泄漏源的位置。2.根据权利要求1所述的气体泄漏探测装置，其特征在于，每一所述检测单元包括传感器探头和传感器探头检测电路，其中所述传感器探头用于探测气体浓度并成比例转换为电流信号，所述传感器探头检测电路用于将该电流信号放大转换为电压信号。3.根据权利要求1所述的气体泄漏探测装置，其特征在于，所述气体泄漏探测装置还包括控制单元，以及通讯驱动电路、报警信号电路、和继电器开关信号电路中的至少一个；当所述检测单元探测到泄漏气体的气体浓度时，所述控制单元通过所述通讯驱动电路发送信号至上位机和/或通过报警信号电路发出报警信号进行报警和/或通过继电器开关信号电路发出继电器开关信号以关闭气源的阀门。4.根据权利要求1所述的气体泄漏探测装置，其特征在于，所述气体泄漏探测装置还包括控制单元和通讯驱动电路，当至少三个所述检测单元探测到泄漏气体的气体浓度时，所述控制单元通过所述通讯驱动电路将所述气体泄漏源的位置及该位置处的气体浓度推算值输出至上位机。5.根据权利要求1所述的气体泄漏探测装置，其特征在于，所述多个坐标点呈矩阵规则分布于所述待测区域中。6.根据权利要求1所述的气体泄漏探测装置，其特征在于，所述计算单元根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵迪，李秋茜，牟昌华，
申请(专利权)人：北京七星华创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11