專利名稱：一種數(shù)字化氣體檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)字化氣體檢測裝置及方法。
背景技術(shù)：
氣體快速檢測管是一種傳統(tǒng)的現(xiàn)場快速檢測手段，最早始于一次大戰(zhàn)?，F(xiàn)在世界上一些發(fā)達的工業(yè)國家普遍使用，從品種和數(shù)量上規(guī)模都很大，并且有許多有影響的專業(yè)生產(chǎn)廠。其中德國德爾格公司和奧格爾公司的產(chǎn)品共有180多種，日本瓦斯氣體技術(shù)株式會社產(chǎn)品有200多種，美國MSA公司的產(chǎn)品也有210種。我國煤炭行業(yè)從50年代開始引進快速氣體檢測管技術(shù)，到60年代末期一些大專院校和科研機構(gòu)部門開始正式生產(chǎn)快速氣體檢測管，隨著煤炭科技進步的發(fā)展，制定了相關(guān)的國家、行業(yè)標準。到目前為止，快速氣體檢測管已經(jīng)形成了大規(guī)模生產(chǎn)，得到了廣泛的 使用?，F(xiàn)在生產(chǎn)快速氣體檢測管的廠家有30多家，生產(chǎn)品種有近百種，僅在煤礦行業(yè)內(nèi)年銷售量就達500萬只以上，對煤礦井下環(huán)境安全和礦工衛(wèi)生保護事業(yè)起到了重要作用。其它行業(yè)如石油化工、天然氣、冶金冶煉等使用也逐年擴大。據(jù)我們調(diào)研，在環(huán)境保護組織和勞動安全行業(yè)已經(jīng)制訂了快速氣體檢測管使用的相應(yīng)法律法規(guī)措施，快速氣體檢測管成為一種必不可少的環(huán)境監(jiān)測和安全監(jiān)測工具?？焖贇怏w檢測管以其成本低廉、使用方便廣泛的應(yīng)用在礦山安全、環(huán)境監(jiān)測、應(yīng)急監(jiān)測等方面，但是目前快速氣體檢測管的使用需要測試人員目視讀數(shù)，難以實現(xiàn)數(shù)字化檢測及顯示，還需要人為使用注射器、手動采樣器等采樣裝置對快速氣體檢測管進行進樣，由于不同的人選擇的采樣裝置不同，難以實現(xiàn)定體積采樣。另外由于無法對檢測出的數(shù)據(jù)進行傳輸，以致于無法實現(xiàn)通過遠端上位機進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何實現(xiàn)快速氣體檢測管的數(shù)字化檢測及顯示，實現(xiàn)定體積采樣，實現(xiàn)通過遠端上位機進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種數(shù)字化氣體檢測裝置，包括依次連接的氣體檢測模塊、顯色長度識別模塊和邏輯計算模塊，所述氣體檢測模塊，用于對待檢測氣體進行檢測，獲得顯色長度結(jié)果的圖像，并將所述圖像發(fā)送至所述顯色長度識別模塊；所述顯色長度識別模塊，用于對所述氣體檢測模塊獲得的圖像進行識別，得到待測長度數(shù)據(jù)，并將所述待測長度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述邏輯計算模塊；所述邏輯計算模塊，用于存儲預設(shè)長度數(shù)據(jù)與對應(yīng)的預設(shè)濃度數(shù)據(jù)，通過預設(shè)長度數(shù)據(jù)與對應(yīng)的預設(shè)濃度數(shù)據(jù)對所述待測長度數(shù)據(jù)進行計算處理，獲得與所述待測長度對應(yīng)的待測濃度數(shù)據(jù)。
其中，所述裝置還包括結(jié)果顯示模塊，與所述邏輯計算模塊連接，用于顯示所述待測濃度數(shù)據(jù)。其中，所述裝置還包括無線傳輸模塊，與所述邏輯計算模塊連接，用于將所述待測濃度數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機。其中，所述氣體檢測模塊包括快速氣體檢測管、氣體定量器、采氣泵、控制器和成像裝置，所述快速氣體檢測管與所述氣體定量器相連，用于對待測氣體進行檢測；所述氣體定量器，用于定量抽取待測氣體，使待測氣體定體積通過檢測管；
所述采氣泵設(shè)置在所述氣體定量器上與所述快速氣體檢測管相對的另一端，用于使氣體定量器進行抽氣或排氣；所述控制器與所述采氣泵和所述成像裝置連接，用于控制所述采氣泵的抽氣方向，并在檢測完成時，發(fā)送控制信號給所述成像裝置；所述成像裝置與所述控制器連接，設(shè)置在所述快速氣體檢測管處，用于實時檢測是否接收到所述控制信號，若是，則獲取所述氣體快速檢測管的圖像。其中，所述氣體定量器包括已知容積的圓筒氣缸的缸體和活塞、導氣管，所述圓筒氣缸的缸體內(nèi)被置于其中的活塞分隔為兩個封閉空間，所述缸體一端通過導氣管與所述快速氣體檢測管連接，另一端設(shè)有氣口，所述氣口與所述采氣泵連接。本發(fā)明還公開了一種基于所述的檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟SI :氣體檢測模塊對待測氣體進行檢測，獲得顯色長度結(jié)果的圖像；S2 :顯色長度識別模塊對獲得的圖像進行識別，得到待測長度數(shù)據(jù)；S3 :邏輯計算模塊通過下式進行計算，獲得所述待測氣體的待測濃度數(shù)據(jù)，C0
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字化氣體檢測裝置，其特征在于，包括依次連接的氣體檢測模塊(I)、顯色長度識別模塊(2)和邏輯計算模塊(3)， 所述氣體檢測模塊(I)，用于對待測氣體進行檢測，獲得顯色長度結(jié)果的圖像，并將所述圖像發(fā)送至所述顯色長度識別模塊(2); 所述顯色長度識別模塊(2)，用于對所述氣體檢測模塊(I)獲得的圖像進行識別，得到待測長度數(shù)據(jù)，并將所述待測的長度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述邏輯計算模塊(3)； 所述邏輯計算模塊(3)，用于存儲預設(shè)長度數(shù)據(jù)與對應(yīng)的預設(shè)濃度數(shù)據(jù)，通過預設(shè)長度數(shù)據(jù)與對應(yīng)的預設(shè)濃度數(shù)據(jù)對所述待測長度數(shù)據(jù)進行計算處理，獲得與所述待測長度對應(yīng)的待測濃度數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求I所述的檢測裝置，其特征在于，所述裝置還包括結(jié)果顯示模塊⑷，與所述邏輯計算模塊(3)連接，用于顯示所述待測濃度數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求I所述的檢測裝置，其特征在于，所述裝置還包括無線傳輸模塊(5)，與所述邏輯計算模塊(3)連接，用于將所述待測濃度數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機。
4.如權(quán)利要求I所述的檢測裝置，其特征在于，所述氣體檢測模塊(I)包括快速氣體檢測管(1-1)、氣體定量器(1-2)、采氣泵(1-3)、控制器(1-4)和成像裝置(1-5)， 所述快速氣體檢測管(1-1)與所述氣體定量器(1-2)相連，用于對待測氣體進行檢測； 所述氣體定量器(1-2)，用于定量抽取待測氣體，使待測氣體定體積通過檢測管(1-1); 所述采氣泵(1-3)設(shè)置在所述氣體定量器(1-2)上與所述快速氣體檢測管(1-1)相對的另一端，用于使氣體定量器(1-2)進行抽氣或排氣； 所述控制器(1-4)與所述采氣泵(1-3)和所述成像裝置(1-5)連接，用于控制所述采氣泵(1-3)的抽氣方向，并在檢測完成時，發(fā)送控制信號給所述成像裝置(1-5)； 所述成像裝置(1-5)與所述控制器(1-4)連接，設(shè)置在所述快速氣體檢測管(1-1)處，用于實時檢測是否接收到所述控制信號，若是，則獲取所述氣體快速檢測管(1-1)的圖像。
5.如權(quán)利要求4所述的檢測裝置，其特征在于，所述氣體定量器(1-2)包括已知容積的圓筒氣缸的缸體(1-2-1)和活塞(1-2-2)、導氣管(1-2-3),所述缸體(1-2-1)內(nèi)被置于其中的活塞(1-2-2)分隔為兩個封閉空間，所述圓筒氣缸缸體(1-2-1) —端通過導氣管(1-2-3)與所述快速氣體檢測管(1-1)連接，另一端設(shè)有氣口(1-2-4)，所述氣口(1-2-4)與所述采氣泵(1-3)連接。
6.一種基于如權(quán)利要求1-5任一項所述的檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 S1:氣體檢測模塊對待測氣體進行檢測，獲得顯色長度結(jié)果的圖像； S2:顯色長度識別模塊對獲得的圖像進行識別，得到待測長度數(shù)據(jù)； S3:邏輯計算模塊通過下式進行計算，獲得所述待測氣體的待測濃度數(shù)據(jù)， C0 =Z(Ylj^)ClXj n>2) i=l J=O li — lj 其中，I1,…，In為11個預設(shè)長度數(shù)據(jù)，C1,…，CnSn個與I1,…，In對應(yīng)的預設(shè)濃度數(shù)據(jù)，I0為待測長度數(shù)據(jù)，C0為與Itl對應(yīng)的待測濃度數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的檢測方法，其特征在于，在S3之后，還包括步驟結(jié)果顯示模塊顯示所述待測濃度數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求6所述的檢測方法，其特征在于，在S3之后，還包括步驟無線傳輸模塊將所述待測濃度數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字化氣體檢測裝置，包括依次連接的氣體檢測模塊、顯色長度識別模塊和邏輯計算模塊，所述氣體檢測模塊，用于對待檢測氣體進行檢測，獲得顯色長度結(jié)果的圖像，并將所述圖像發(fā)送至所述顯色長度識別模塊；所述顯色長度識別模塊，用于對所述氣體檢測模塊獲得的圖像進行識別，得到待測長度數(shù)據(jù)，并將所述待測長度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述邏輯計算模塊；所述邏輯計算模塊，用于存儲預設(shè)長度數(shù)據(jù)與對應(yīng)的預設(shè)濃度數(shù)據(jù)，通過預設(shè)長度數(shù)據(jù)與對應(yīng)的預設(shè)濃度數(shù)據(jù)對所述待測長度數(shù)據(jù)進行計算處理，獲得與所述待測長度對應(yīng)的待測濃度數(shù)據(jù)。實現(xiàn)了氣體快速檢測管的數(shù)字化檢測及顯示。
文檔編號G08C17/02GK102749289SQ20111009661
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者寧占武, 朱佐剛, 王棟, 胡玢, 趙壽堂, 靳江紅 申請人:北京市勞動保護科學研究所