專利名稱：氣體自動取樣與輸送裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及氣體取樣與輸送，更具體地說，涉及用于氣體檢測儀或分 析儀的氣體取樣與輸送裝置。
背景技術：
用于環境監測與健康檢查的檢測儀或分析儀均涉及到氣體的取樣與輸 送。檢測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 檢測儀內可能存在的氣體的干擾，從而保證檢測結果的可靠性與精度。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 定容積的氣室或氣體緩沖裝置構成的封閉式氣路進行。 ，
例如，公開號為CN16814635的中國專利(對應的美國專利申請號 US20040082872 )公布了 一種便攜式氣體檢測儀，用于呼氣中 一氧化氮的檢 測。該發明設計了特殊的呼氣取樣與輸送氣路，呼氣通過流量與壓力控制 器進入設定容積的緩沖室，再通過氣泵與流量和壓力調節裝置將該緩沖室 內的呼氣樣品輸送到氣體傳感器進行分析檢測。
送裝置。該裝置同時具有氣體取樣、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雜氣路，從而降低這種復雜氣路產生的設計、 加工、操作與維護等方面的成本，并提高了性能的可靠性與穩定性。

發明內容
本發明針對目前技術的不足提供了 一種氣體自動取樣與輸送裝置，主 要用于環境與健康的氣體檢測儀或分析儀。
本發明提供的氣體自動取樣與輸送裝置包括 一個電動馬達、 一個由 該電動馬達驅動的傳遞桿、 一個由該傳遞桿驅動的活塞、 一個包括該活塞
的氣缸與該氣缸設置的進出氣口。氣體的容量、壓力與流速主要通過電動 馬達的轉速進行大小的調節和恒定的控制。


將參照附圖結合在下面的具體實施說明、實施例與權利要求更加詳細
地描述本發明。在附圖中，相同的附圖標記始終表示相同的特征，其中 圖1是本發明具體實施方式
之一； 圖2是本發明具體實施方式
之二； 圖3是本發明應用實施例一 圖4是本發明應用實施例二
具體實施例方式
圖i表明了一個具體實施方式
的裝置ig。該裝置中電動馬達ii使與
之連接的齒輪12旋轉，帶動具有鋸齒的傳遞桿13作直線運動，并由此帶 動氣缸14中的活塞15直線運動。馬達反時針轉動帶動活塞由設有進氣單 向閥的進氣口 16進行氣體取樣，取樣的氣體臨時存放在氣缸內(相當于氣 體緩沖室)。馬達順時針轉動驅動活塞將臨時存放的氣體從氣缸由設有出 氣單向閥的出氣口 17排出。
圖2表明了另一個具體實施方式
的裝置M。該裝置中電動馬達11使 與之連接的螺桿傳遞桿23轉動，并由此帶動氣缸14中與之配合的活塞15 坐直線運動。馬達反時針轉動帶動活塞由設有進氣單向閥的進氣口 16進行 氣體取樣，取樣的氣體臨時存放在氣缸內(相當于氣體緩沖室)。馬達順 時針轉動驅動活塞將氣體從氣缸由設有出氣單向閥的出氣口 17排出。
按本發明的具體實施方式
，氣體的容量由電動馬達轉動的時間(行程) 結合氣缸的內徑調節與控制，氣體的流速與壓力由電動馬達的轉速調節與 控制。氣缸內活塞線性的恒速位移產生一個恒壓恒流的取樣與輸送氣流。
應用實施例一
本例用來說明本發明如何應用于氣體檢測儀或分析儀的氣體取樣與輸
送。參見圖3，本發明裝置1￡或！首先由進氣口通過抽氣過程進行定量 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器檢測后經出
氣口排放。設置在進、出氣口上的兩個單向閥用來配合本發明裝置10或
!的取樣與輸送，控制氣流的方向。
本發明的特征與優勢可以通過對氣體取樣與輸送條件要求較高的呼氣 檢測儀的應用加以說明。呼氣檢測儀用來檢查與毒性物質接觸的人員的健 康狀況以及病人患病的程度與療效。當被測人員進行呼氣檢測時，呼氣的
前半部分由于主要是口腔或鼻腔的氣體，不能作為檢測結果，必須排空； 來自氣道或肺部的后半部分呼氣則用于檢測。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條件，因此必須加以調節和控制。利用本發 明的應用實施例圖3可以簡單可靠的滿足這些要求。呼氣的前半部分由進 氣口經裝置ll或ll并通過檢測器從出氣口排出。此時裝置且或1￡內無 需任何動作。然后啟動裝置l或M，由電動馬達的轉速使取樣的壓力與 速度控制在規定的呼氣流速與壓力范圍之內進行取樣。取樣前氣缸內死體 積(氣體空間)基本為零，因此進來的氣體不存在與其它氣體混合的問題。 當呼氣樣品到期望的容量后，裝置l或！的活塞反向運動，進行排氣過 程，將氣體輸送到氣體檢測器檢測后排放。該檢測過程期望的氣體壓力與 流速由電動馬達的轉速來控制與恒定。
應用實施例二
本例用來說明本發明如何應用于高靈敏度與高選擇性氣體傳感器。申
請號為xxxxxxx的中國專利公布了一種利用氣敏元件檢測器、被測氣體過
濾器、氣體緩沖器、氣泵以及幾個氣流控制閥等構成的循環氣路實現高靈 敏度與高選擇性檢測的方法。采用本發明的裝置類似于實施例 一描述的對 傳統的氣體檢測儀或分析儀的應用，將極大地簡化氣體與輸送過程。
參見圖4,本發明裝置l或！首先由進氣口通過抽氣過程進行定量
的取樣，并在進入裝置1￡或1L之前設置檢測器進行檢測。該次檢測的信 號含有被測氣體與其它干擾氣體的貢獻。該次檢測過的氣體被臨時存放在 1L或^的氣缸內。待該次檢測結束后，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氣體，然后回到檢測器進行再次檢測并排放。 該次檢測的信號僅含有干擾氣體的貢獻。將兩次檢測的信號相減后即可以 消除干擾氣體的貢獻，獲得對被測氣體高靈敏度與高選擇性的檢測結果。 除了消除干擾氣體的影響外，由于本發明裝置在兩次檢測過程中能夠有效 地保持一致的氣流壓力、濕度與溫度等檢測條件，因此相減的結果也有效 地消除了這些受檢測環境等影響的因素對檢測結果的貢獻。
通過上面詳細描述的具體實施方案與實施應用例，可以清楚的看出本 發明提供的許多優點。本發明所提供的自動氣體取樣與輸送裝置極大的簡 化了現有的氣路，不僅顯著降低了設計、加工與操作的成本，而且復雜氣 路的簡化本身意味著系統可靠程度的提高、進一步降低使用與維護的成本。 此外本發明提出的馬達線形驅動活塞的裝置更容易和可靠的實現恒流恒壓 恒容的氣體取樣與檢測分析，增加檢測的可靠性與精度。
上述實施例是提供給熟悉本領域內的人員來實現或使用本發明的，熟 悉本領域的人員可在不脫離本發明的發明思想的情況下，對上述實施例做 出種種修改或變化，因而本發明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應 該是符合權利要求書提到的創新性特征的最大范圍。
權利要求
1.一種氣體自動取樣與輸送裝置，其特征在于，包括電動馬達；傳動桿，該傳動桿由所述電動馬達驅動；活塞，該活塞由所述傳動桿驅動作線性移動；氣缸，該氣缸包括所述活塞。
2,如權利要求1所述的氣體自動取樣與輸送裝置，在所述的氣缸設有 進氣口與出氣口，通過所述的活塞線性移動進行氣體取樣與輸送，取樣與 榆送的流速與壓力由所述線性移動的速率與進程所控制。
3.如權利要求1所述的氣體自動取樣與輸送裝置，所述活塞的線性移 動的速度與進程由所述電動馬達的轉速進行控制，從而實現對取樣與輸送 恒流恒壓的自動控制。
全文摘要
本發明揭示了一種氣體自動取樣與輸送裝置。該裝置通過電動馬達驅動的傳動桿來推動活塞在氣缸內作線性移動，由此通過氣缸進、出氣口進行氣體的自動取樣與輸送。該裝置可以通過控制電動馬達的轉速調節氣流的壓力和流速，實現恒壓、恒速與恒容的氣體自動取樣與輸送過程。
文檔編號G01N1/24GK101368885SQ200810196519
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月8日 優先權日2008年9月8日
發明者杰 韓 申請人:無錫尚沃生物科技有限公司