通过稀释方法测量高浓度CO的电化学传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及有毒有害气体监测领域，为通过稀释方法测量高浓度CO的电化学传感器装置，由第一电磁阀、换气腔室和CO传感器、第二电磁阀、过滤器和气阻、第三电磁阀、压力传感器、第四电磁阀、干式真空泵配接组成。该装置具有如下创新点：（1）该装置通过稀释方式可在线监测浓度高于10%的CO气体，而传统的电化学传感器只能在线监测小于10%的CO气体；（2）仪器体积较小，只有100mm×44mm×80mm，小于市售传感器尺寸，满足特殊部位的测量要求；（3）测量时长小于5分钟，小于通过取样后进行气相色谱分析所用时间。

Electrochemical Sensor Device for Measuring High Concentration CO by Dilution Method

【技术实现步骤摘要】
通过稀释方法测量高浓度CO的电化学传感器装置
本专利技术涉及有毒有害气体监测领域，满足高浓度CO在线监测需求。
技术介绍
在隧道掘进等有TNT炸药使用领域，需要对现场CO浓度进行在线监测，传统的电化学传感器受限于量程，无法监测CO体积分数大于10％的现场环境，而且电化学传感器一旦处于大于其量程的环境中，即便现场浓度再次降到其量程范围内，其数据也将不可信。现有的高浓度有毒有害气体监测方法分为两类：一类是通过铺设取样管道对现场取样，然后通过气相色谱仪分析，这一类方法操作难度较大，使用仪器价格高昂，在多点测量中操作不便，且不能连续测量，在实验领域难于应用。另一类是使用红外气体分析传感器，这种传感器价格是电化学传感器的10倍左右，测点较多时，所需经费数额较大。本专利对高浓度CO在线监测，弥补了上述系统的不足。文献对比分析表明，与该专利技术相同结构的装置研究及生产厂家未见文献报道。
技术实现思路
本专利技术在有效提高了电化学CO传感器可测量浓度上限，可在线监测浓度高于10％的CO气体，测量时长小于5分钟，小于通过取样后进行气相色谱分析所用时间本专利技术为一种通过稀释方法测量高浓度CO的电化学传感器装置，由第一电磁阀、换气腔室和CO传感器、第二电磁阀、过滤器和气阻、第三电磁阀、压力传感器、第四电磁阀、干式真空泵配接组成。功能实现方式如下：(1)通过干式真空泵抽空换气腔室内气体。(2)主管道和各腔室气压逐渐升高，根据上次监测浓度择机关闭电磁阀，测量本底压力P1和本底浓度C1。(3)吸入待测空气至压力平衡，测量混合压力P2和混合浓度C2。(4)根据P1、P2、C1、C2计算待测浓度CX。该装置具有如下创新点：(1)该装置通过稀释方式可在线监测浓度高于10％的CO气体，而传统的电化学传感器只能在线监测小于10％的CO气体；(2)仪器体积较小，只有100mm×44mm×80mm，小于市售传感器尺寸，满足特殊部位的测量要求；(3)测量时长小于5分钟，小于通过取样后进行气相色谱分析所用时间。附图说明图1为本专利技术结构连接图。具体实施方式本装置由第一电磁阀1、换气腔室和CO传感器2、第二电磁阀3、过滤器4和气阻、第三电磁阀5、压力传感器6、第四电磁阀7、干式真空泵8配接组成。该装置包括电化学传感器、干式真空泵、换气腔室、电磁阀、过滤器和气阻等部件，装置装配示意图如图1。压力传感器分辨率好于1Pa，推荐型号为BME280。主管道内径大于4mm，并可挂接多个稀释单元。气阻为可调针型阀，或用小径不锈钢管压扁制成。按照图1装配并连接气路，首先开第二电磁阀和第四电磁阀，将主管道及各腔室抽真空，然后关闭第四电磁阀，打开第三电磁阀，主管道和各腔室气压逐渐升高。各节点根据上次监测浓度择机关闭第二电磁阀，测量本底压力P1和本底浓度C1，然后打开第一电磁阀，吸入待测空气至压力平衡，测量混合压力P2和混合浓度C2。关闭第二电磁阀的时机根据该点上次监测浓度确定，如果测点浓度较低，可在压力较低时关闭第二电磁阀，以便吸入更多待测气体；如果测点浓度很高，可选择更高压力时关闭第二电磁阀，以便减少测点空气吸入量。该装置可测量多个节点。测量结束时，根据P1、P2、C1、C2按照公式(1)计算待测浓度CX。式中，CX—待测的CO浓度，ppm；C1—本底浓度，ppm；C2—混合后浓度，ppm；P1—本底压力，kPa；P2—本底压力，kPa。本专利技术为一种通过稀释方法测量高浓度CO的电化学传感器装置，该装置由电化学传感器、干式真空泵、换气腔室、电磁阀、过滤器和气阻等组成，通过干式真空泵抽空换气腔室内气体，先吸入新鲜空气，再吸入待检测的高浓度CO气体，使混合浓度落在传感器可检测范围内。精确调整稀释比例，根据本底浓度和混合浓度即可计算出待测浓度。可用于隧道爆破或其他存在高浓度CO场合的在线监测。本专利技术主要技术参数或指标：可测量程：0ppm-106ppm，测量时长：<5min，系统寿命为10年。本专利技术创新点：通过稀释方法测量高浓度CO的电化学传感器装置主要创新点有：(1)该装置通过稀释方式可在线监测浓度高于105ppm的CO气体，而传统的电化学传感器只能在线监测小于105ppm的CO气体；(2)仪器体积较小，只有100mm×44mm×80mm，远小于市售传感器尺寸，满足特殊部位的测量要求；(3)测量时长小于5分钟，远小于通过取样后进行气相色谱分析所用时间。本专利技术将电化学CO传感器置于主动换气腔室内，并加装高精度压力传感器；用本底空气稀释待测样品，使混合浓度落在电化学CO传感器量程范围内；精确测量混合前后的压力和浓度，即可计算出待测浓度。本装置测量周期不超过5min，可测量CO浓度范围为0-100％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过稀释方法测量高浓度CO的电化学传感器装置，其特征在于：由第一电磁阀、换气腔室和CO传感器、第二电磁阀、过滤器和气阻、第三电磁阀、压力传感器、第四电磁阀、干式真空泵配接组成。

【技术特征摘要】
1.一种通过稀释方法测量高浓度CO的电化学传感器装置，其特征在于：由第一电磁阀、换气腔室和C...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三六五三部队，
类型：发明
国别省市：新疆,65