[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[11]授权公告号CN 201344903Y [45]授权公告日2009年11月11日
专利号 ZL 200920105402.2[22]申请日2009.01.21
[21]申请号200920105402.2
[73]专利权人北京市华云分析仪器研究所有限公司
地址100091北京市海淀区红山口国防大学第三
休养所三层
[72]设计人唐青云 石莉雯 [74]专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司代理人徐宁
[51]Int.CI.G01N 21/35 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 4 页
[54]实用新型名称
[57]摘要
本实用新型涉及一种手持式气体分析仪，它包
括一外壳体，外壳体上设置有一显示屏、一电源开
气泵和一电池；锥形气室上的两气嘴分别通过导气
管连接外壳体上的一进气口和抽气泵上的一进气嘴，
抽气泵上的一排气嘴通过导气管连接外壳体上的一
出气口；信号板连接两电源，以控制两电源以固定
频率交替发光；信号板内预置有一计算气体浓度模
块，其连接检测器的输出端，以对检测器采集到的
信号进行运算处理，处理后的结果通过信号输出接
口进行数据输出，同时通过显示屏进行同步数据显
示。本实用新型体积小，易于携带，使用寿命长，
并广泛应用在各种不同气体含量的检测中。
200920105402.2权 利 要 求 书第1/2页 1、一种手持式气体分析仪，其特征在于：它包括一外壳体，所述外壳体上设置有一显示屏、一电源开关、一泵开关、一信号输出接口和一电源及充电插口；所述外壳体内设置有一光学部件、一信号板、一抽气泵和一电池； 所述光学部件包括一发射单元和一检测单元，所述发射单元与所述检测单元连接成一体；所述发射单元内并排设置有两光源，与每一所述光源连通设置有一滤波室，所述发射单元另一端为一连通两滤波室的圆筒，每个所述滤波室与所述圆筒之间设置有一密封所述滤波室的晶体片；所述检测单元内设置有一直通式锥形气室，与所述锥形气室连通设置有一圆筒形装备腔，在所述锥形气室与所述圆筒形装备腔之间设置有一密封所述锥形气室的晶体片，所述检测单元上设置有两连通所述锥形气室的气嘴；所述圆筒形装备腔内设置有一检测器，所述检测器的光接收端位于所述锥形气室的汇聚焦点处，在所述密封锥形气室的晶体片与所述检测器之间设置有一滤光片；
所述光学部件中锥形气室上的两气嘴分别通过导气管连接所述外壳体上的一进气口和所述抽气泵上的一进气嘴，所述抽气泵上的一排气嘴通过导气管连接所述外壳体上的一出气口；
所述信号板连接两所述电源，以控制两所述电源以固定频率交替发光；所述信号板内预置有一计算气体浓度模块，其连接所述检测器的输出端，以对所述检测器采集到的信号进行运算处理，处理后的结果通过所述信号输出接口进行数据输出，同时通过所述显示屏进行同步数据显示；
所述抽气泵电连接所述泵开关；所述电池受所述电源开关的控制，为所述信号板和抽气泵供电。
2、如权利要求1所述的一种手持式气体分析仪，其特征在于：所述信号板内的计算气体浓度模块内存储了待测气体的红外线吸收系数K和所述光学部件中的气室内置的反射光程L，及气体浓度的计算公式：
式中，I0为分析电信号的强度，I’为参比电信号强度。
3、如权利要求1或2所述的一种手持式气体分析仪，其特征在于：所述信号板包括一前置放大器、一脉动光源驱动电路、一分离及采样保持器和一单片机；其中，所述单片机内预置有所述计算气体浓度模块；所述前置放大器的输入端连
200920105402.2权 利 要 求 书 第2/2页
接所述光学部件中的检测器的输出端，其将所述检测器输出的分析/参比电信号放大，输送给所述分离及采样保持器；所述脉动光源驱动电路连接所述光学部件的光源，其在所述单片机的控制下，以固定频率给所述光学部件中的两光源交替供电，同时其将产生的同步信号依次输送给所述分离及采样保持器、所述单片机进行运算处理。
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一种手持式气体分析仪
技术领域
本实用新型涉及一种气体含量测定仪，特别是关于一种手持式气体分析仪。背景技术
目前，气体分析仪已经广泛应用在医疗、工农业、矿井作业等中，主要用于测量室内、外气体中特定气体的含量。使用了气体滤波相关技术的气体分析仪多为单光源，这种气体分析仪的原理是：电机驱动气体滤波相关轮旋转，光源发出的光经过气体滤波相关轮调制时，依次经过气体滤波相关轮上旋转着的参比室和分析室，之后形成带有精细光谱的、按时间序列交替出现的参比信号和分析信号，参比信号和分析信号通过气室后再经过滤光片，到达检测器。若气室中充有被测气体，检测器就能将信号的变化检测出来。可见，这种气体滤波相关分析仪中存在运动的光学部件，而机械运动必然会引起磨损，这样就导
致了仪器的使用寿命缩短，而且其使用寿命还要受到电机寿命的制约。同时上述气体分析仪中的气体滤波相关光学部件还存在有结构复杂、能耗高等问题，从而导致了气体分析仪的维修量大，工作可靠性降低，成本提高，而且体积偏大。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种易于携带，使用寿命长，测量精度高的手持式气体分析仪。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种手持式气体分析仪，其特征在于，它包括一外壳体，所述外壳体上设置有一显示屏、一电源开关、一泵开关、一信号输出接口和一电源及充电插口；所述外壳体内设置有一光学部件、一信号板、一抽气泵和一电池；所述光学部件包括一发射单元和一检测单元，所述发射单元与所述检测单元连接成一体；所述发射单元内并排设置有两光源，与每一所述光源连通设置有一滤波室，所述发射单元另一端为一连通两滤波室的圆筒，每个所述滤波室与所述圆筒之间设置有一密封所述滤波室的晶体片；所述检测单元内设置有一直通式锥形气室，与所述锥形气室连通设置有一圆筒形装备腔，在所述锥形气室与所述圆筒形装备腔之间设置有一密封所述锥形气室的晶体片，所述检测单元上设置有两连通所述锥形气室的气嘴；所述圆筒形装备腔内设置有一检测器，所述检测器的光接收端位于所述锥形气室的汇聚焦点处，在所述密封锥形气室的晶体片与所述检测器之间设置有一滤光片；所述光学部件中锥形气室
200920105402.2说 明 书 第2/5页上的两气嘴分别通过导气管连接所述外壳体上的一进气口和所述抽气泵上的一进气嘴，所述抽气泵上的一排气嘴通过导气管连接所述外壳体上的一出气口；所述信号板连接两所述电源，以控制两所述电源以固定频率交替发光；所述信号板内预置有一计算气体浓度模块，其连接所述检测器的输出端，以对所述检测器采集到的信号进行运算处理，处理后的结果通过所述信号输出接口进行数据输出，同时通过所述显示屏进行同步数据显示；所述抽气泵电连接所述泵开关；所述电池受所述电源开关的控制，为所述信号板和抽气泵供电。
所述信号板内的计算气体浓度模块内存储了待测气体的红外线吸收系数K和所述光学部件中的气室内置的反射光程L，及气体浓度的计算公式：
式中，I0为分析电信号的强度，I’为参比电信号强度。
所述信号板包括一前置放大器、一脉动光源驱动电路、一分离及采样保持器和一单片机；其中，所述单片机内预置有所述计算气体浓度模块；所述前置放大器的输入端连接所述光学部件中的检测器的输出端，其将所述检测器输出的分析/参比电信号放大，输送给所述分离及采样保持器；所述脉动光源驱动电路连接所述光学部件的光源，其在所述单片机的控制下，以固定频率给所述光学部件中的两光源交替供电，同时其将产生的同步信号依次输送给所述分离及采样保持器、所述单片机进行运算处理。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、由于本实用新型的光学部件采用了双光源脉动式气体滤波相关的光学器件，该光学器件无运动部件，且具有长度范围为20mm～40mm的直通式锥形气室，因此不仅部件之间没有磨损，延长了仪器的使用寿命，而且方便携带，并可以用来测量高浓度的气体。2、由于本实用新型中分析室内的气体种类是可以通过与分析室连通的气嘴进行更换，因此可以对不同种气体进行测量。3、由于本实用新型通过单滤光片得到单波长的光，而且使用的是单检测器，因此本实用新型不仅提高了稳定性好，而且降低了成本。
4、由于本实用新型采用了锂电池供电，因此绿环保。本实用新型可以广泛应用在各种公共场所或劳动场所或室内、外大气环境的不同气体含量的检测中。附图说明
图1是本实用新型的前面板示意图
图2是本实用新型的侧面板示意图
图3是本实用新型的内部结构示意图
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