專利名稱：氣體自動(dòng)取樣與輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體取樣與輸送，更具體地說，涉及用于氣體檢測(cè)儀或分 析儀的氣體取樣與輸送裝置。
背景技術(shù)：
用于環(huán)境監(jiān)測(cè)與健康檢查的檢測(cè)儀或分析儀均涉及到氣體的取樣與輸 送。檢測(cè)氣體的取樣與輸送通常要求恒定的容積、流速與壓力，并且不受 檢測(cè)儀內(nèi)可能存在的氣體的干擾，從而保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性與精度。目 前幾乎所有的氣體取樣和輸送都是由管件、氣泵、流速與壓力控制器、設(shè) 定容積的氣室或氣體緩沖裝置構(gòu)成的封閉式氣路進(jìn)行。 ，
例如，公開號(hào)為CN16814635的中國(guó)專利(對(duì)應(yīng)的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?US20040082872 )公布了 一種便攜式氣體檢測(cè)儀，用于呼氣中 一氧化氮的檢 測(cè)。該發(fā)明設(shè)計(jì)了特殊的呼氣取樣與輸送氣路，呼氣通過流量與壓力控制 器進(jìn)入設(shè)定容積的緩沖室，再通過氣泵與流量和壓力調(diào)節(jié)裝置將該緩沖室 內(nèi)的呼氣樣品輸送到氣體傳感器進(jìn)行分析檢測(cè)。
送裝置。該裝置同時(shí)具有氣體取樣、緩沖與輸送以及流速、壓力與容積的 恒定控制等功能，取代以往由氣泵、緩沖室、流量與壓力控制、許多接管 和閥門等許多裝置組成的復(fù)雜氣路，從而降低這種復(fù)雜氣路產(chǎn)生的設(shè)計(jì)、 加工、操作與維護(hù)等方面的成本，并提高了性能的可靠性與穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)目前技術(shù)的不足提供了 一種氣體自動(dòng)取樣與輸送裝置，主 要用于環(huán)境與健康的氣體檢測(cè)儀或分析儀。
本發(fā)明提供的氣體自動(dòng)取樣與輸送裝置包括 一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)、 一個(gè)由 該電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的傳遞桿、 一個(gè)由該傳遞桿驅(qū)動(dòng)的活塞、 一個(gè)包括該活塞
的氣缸與該氣缸設(shè)置的進(jìn)出氣口。氣體的容量、壓力與流速主要通過電動(dòng) 馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行大小的調(diào)節(jié)和恒定的控制。


將參照附圖結(jié)合在下面的具體實(shí)施說明、實(shí)施例與權(quán)利要求更加詳細(xì)
地描述本發(fā)明。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中 圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式
之一； 圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式
之二； 圖3是本發(fā)明應(yīng)用實(shí)施例一 圖4是本發(fā)明應(yīng)用實(shí)施例二
具體實(shí)施例方式
圖i表明了一個(gè)具體實(shí)施方式
的裝置ig。該裝置中電動(dòng)馬達(dá)ii使與
之連接的齒輪12旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)具有鋸齒的傳遞桿13作直線運(yùn)動(dòng)，并由此帶 動(dòng)氣缸14中的活塞15直線運(yùn)動(dòng)。馬達(dá)反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)活塞由設(shè)有進(jìn)氣單 向閥的進(jìn)氣口 16進(jìn)行氣體取樣，取樣的氣體臨時(shí)存放在氣缸內(nèi)(相當(dāng)于氣 體緩沖室)。馬達(dá)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)活塞將臨時(shí)存放的氣體從氣缸由設(shè)有出 氣單向閥的出氣口 17排出。
圖2表明了另一個(gè)具體實(shí)施方式
的裝置M。該裝置中電動(dòng)馬達(dá)11使 與之連接的螺桿傳遞桿23轉(zhuǎn)動(dòng)，并由此帶動(dòng)氣缸14中與之配合的活塞15 坐直線運(yùn)動(dòng)。馬達(dá)反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)活塞由設(shè)有進(jìn)氣單向閥的進(jìn)氣口 16進(jìn)行 氣體取樣，取樣的氣體臨時(shí)存放在氣缸內(nèi)(相當(dāng)于氣體緩沖室)。馬達(dá)順 時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)活塞將氣體從氣缸由設(shè)有出氣單向閥的出氣口 17排出。
按本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，氣體的容量由電動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間(行程) 結(jié)合氣缸的內(nèi)徑調(diào)節(jié)與控制，氣體的流速與壓力由電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與 控制。氣缸內(nèi)活塞線性的恒速位移產(chǎn)生一個(gè)恒壓恒流的取樣與輸送氣流。
應(yīng)用實(shí)施例一
本例用來說明本發(fā)明如何應(yīng)用于氣體檢測(cè)儀或分析儀的氣體取樣與輸
送。參見圖3，本發(fā)明裝置1￡或！首先由進(jìn)氣口通過抽氣過程進(jìn)行定量 的取樣，然后通過排氣的過程將取樣的氣體輸送至氣體檢測(cè)器檢測(cè)后經(jīng)出
氣口排放。設(shè)置在進(jìn)、出氣口上的兩個(gè)單向閥用來配合本發(fā)明裝置10或
!的取樣與輸送，控制氣流的方向。
本發(fā)明的特征與優(yōu)勢(shì)可以通過對(duì)氣體取樣與輸送條件要求較高的呼氣 檢測(cè)儀的應(yīng)用加以說明。呼氣檢測(cè)儀用來檢查與毒性物質(zhì)接觸的人員的健 康狀況以及病人患病的程度與療效。當(dāng)被測(cè)人員進(jìn)行呼氣檢測(cè)時(shí)，呼氣的
前半部分由于主要是口腔或鼻腔的氣體，不能作為檢測(cè)結(jié)果，必須排空； 來自氣道或肺部的后半部分呼氣則用于檢測(cè)。呼氣的壓力與速度因人而異， 并且通常滿足不了最佳的檢測(cè)條件，因此必須加以調(diào)節(jié)和控制。利用本發(fā) 明的應(yīng)用實(shí)施例圖3可以簡(jiǎn)單可靠的滿足這些要求。呼氣的前半部分由進(jìn) 氣口經(jīng)裝置ll或ll并通過檢測(cè)器從出氣口排出。此時(shí)裝置且或1￡內(nèi)無 需任何動(dòng)作。然后啟動(dòng)裝置l或M，由電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速使取樣的壓力與 速度控制在規(guī)定的呼氣流速與壓力范圍之內(nèi)進(jìn)行取樣。取樣前氣缸內(nèi)死體 積(氣體空間)基本為零，因此進(jìn)來的氣體不存在與其它氣體混合的問題。 當(dāng)呼氣樣品到期望的容量后，裝置l或！的活塞反向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行排氣過 程，將氣體輸送到氣體檢測(cè)器檢測(cè)后排放。該檢測(cè)過程期望的氣體壓力與 流速由電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來控制與恒定。
應(yīng)用實(shí)施例二
本例用來說明本發(fā)明如何應(yīng)用于高靈敏度與高選擇性氣體傳感器。申
請(qǐng)?zhí)枮閤xxxxxx的中國(guó)專利公布了一種利用氣敏元件檢測(cè)器、被測(cè)氣體過
濾器、氣體緩沖器、氣泵以及幾個(gè)氣流控制閥等構(gòu)成的循環(huán)氣路實(shí)現(xiàn)高靈 敏度與高選擇性檢測(cè)的方法。采用本發(fā)明的裝置類似于實(shí)施例 一描述的對(duì) 傳統(tǒng)的氣體檢測(cè)儀或分析儀的應(yīng)用，將極大地簡(jiǎn)化氣體與輸送過程。
參見圖4,本發(fā)明裝置l或！首先由進(jìn)氣口通過抽氣過程進(jìn)行定量
的取樣，并在進(jìn)入裝置1￡或1L之前設(shè)置檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。該次檢測(cè)的信 號(hào)含有被測(cè)氣體與其它干擾氣體的貢獻(xiàn)。該次檢測(cè)過的氣體被臨時(shí)存放在 1L或^的氣缸內(nèi)。待該次檢測(cè)結(jié)束后，裝置且或1^的活塞將氣體推出，
輸送到過濾器除去其中的被測(cè)氣體，然后回到檢測(cè)器進(jìn)行再次檢測(cè)并排放。 該次檢測(cè)的信號(hào)僅含有干擾氣體的貢獻(xiàn)。將兩次檢測(cè)的信號(hào)相減后即可以 消除干擾氣體的貢獻(xiàn)，獲得對(duì)被測(cè)氣體高靈敏度與高選擇性的檢測(cè)結(jié)果。 除了消除干擾氣體的影響外，由于本發(fā)明裝置在兩次檢測(cè)過程中能夠有效 地保持一致的氣流壓力、濕度與溫度等檢測(cè)條件，因此相減的結(jié)果也有效 地消除了這些受檢測(cè)環(huán)境等影響的因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的貢獻(xiàn)。
通過上面詳細(xì)描述的具體實(shí)施方案與實(shí)施應(yīng)用例，可以清楚的看出本 發(fā)明提供的許多優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所提供的自動(dòng)氣體取樣與輸送裝置極大的簡(jiǎn) 化了現(xiàn)有的氣路，不僅顯著降低了設(shè)計(jì)、加工與操作的成本，而且復(fù)雜氣 路的簡(jiǎn)化本身意味著系統(tǒng)可靠程度的提高、進(jìn)一步降低使用與維護(hù)的成本。 此外本發(fā)明提出的馬達(dá)線形驅(qū)動(dòng)活塞的裝置更容易和可靠的實(shí)現(xiàn)恒流恒壓 恒容的氣體取樣與檢測(cè)分析，增加檢測(cè)的可靠性與精度。
上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟 悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對(duì)上述實(shí)施例做 出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng) 該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1.一種氣體自動(dòng)取樣與輸送裝置，其特征在于，包括電動(dòng)馬達(dá)；傳動(dòng)桿，該傳動(dòng)桿由所述電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；活塞，該活塞由所述傳動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)作線性移動(dòng)；氣缸，該氣缸包括所述活塞。
2,如權(quán)利要求1所述的氣體自動(dòng)取樣與輸送裝置，在所述的氣缸設(shè)有 進(jìn)氣口與出氣口，通過所述的活塞線性移動(dòng)進(jìn)行氣體取樣與輸送，取樣與 榆送的流速與壓力由所述線性移動(dòng)的速率與進(jìn)程所控制。
3.如權(quán)利要求1所述的氣體自動(dòng)取樣與輸送裝置，所述活塞的線性移 動(dòng)的速度與進(jìn)程由所述電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)取樣與輸送 恒流恒壓的自動(dòng)控制。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種氣體自動(dòng)取樣與輸送裝置。該裝置通過電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)桿來推動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)作線性移動(dòng)，由此通過氣缸進(jìn)、出氣口進(jìn)行氣體的自動(dòng)取樣與輸送。該裝置可以通過控制電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)氣流的壓力和流速，實(shí)現(xiàn)恒壓、恒速與恒容的氣體自動(dòng)取樣與輸送過程。
文檔編號(hào)G01N1/24GK101368885SQ200810196519
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
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