一种氢气浓度检测组件及检测装置的制作方法

本发明涉及气体检测，更具体地说，涉及一种氢气浓度检测组件及检测装置。

背景技术：

1、在氢能制备、燃料电池应用、工业尾气监测、新能源储能等众多工业场景中，氢气浓度的精准、稳定检测是保障设备安全运行、把控生产工况、规避爆炸风险的核心关键环节。氢气浓度检测装置依托传感器实现气体浓度信号的采集与转换，其检测精度、工作稳定性和使用寿命直接决定了整套监测系统的可靠性，因此检测装置的气流结构、传感器防护结构、过滤清洁结构是影响氢气检测作业的核心技术要点。

2、现有氢气检测装置内部均设置有过滤膜结构。过滤膜在长期检测过程中会持续截留气体中的杂质，尤其是在粉尘环境下使用，极易出现孔隙堵塞、过滤失效的问题，因此需要定期通过反冲气流对过滤膜进行清洁。现有的反冲气流通路与主气流检测通路相互连通，反冲高压气流需流经主通道的导流、整流结构，导流结构会对反冲气流产生明显的阻滞、分流作用，导致反冲气流压力损耗大，无法快速冲刷过滤膜全域。造成过滤膜表面杂质剥离不彻底、孔隙清洁不到位，长期使用后过滤膜堵塞问题持续加剧，最终导致装置气体过滤净化能力失效，杂质随气体进入检测区域污染传感器，进一步降低检测精度。鉴于此，提出一种氢气浓度检测组件及检测装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种氢气浓度检测组件及检测装置，用于解决现有技术中导流机构会影响过滤膜的冲洗，造成过滤膜堵塞加剧的技术问题，实现了技术效果。

2、本发明实施例提供了一种氢气浓度检测组件，包括固定管和过滤单元，固定管和过滤单元通过连接管连接，固定管内安装有真空泵；

3、导流单元，其内设置有气流通道，安装在连接管内侧的传感器位于气流通道内，真空泵的进气口与气流通道连通，出气口与外界连通；

4、过滤单元内设置有与气流通道连通的过滤腔，过滤腔进气口安装有过滤膜；

5、反冲单元，包括与导流单元滑动连接的反冲管，反冲管与驱动源的输出端连接；

6、驱动源驱动反冲管升降，使真空泵的进气口在气流通道与反冲管之间切换。

7、作为上述技术方案的进一步描述，所述过滤单元包括支撑管，支撑管上螺接有支撑块，过滤膜安装在支撑块上，支撑管内安装有下隔板，支撑管、过滤膜和下隔板形成过滤腔；

8、所述支撑块上开设有进气孔，过滤腔通过过滤膜与进气孔连通。

9、作为上述技术方案的进一步描述，所述导流单元包括中间管、下外管和上外管，中间管的两端对称安装有下内管和上内管；下内管与下外管之间、中间管和连接管之间以及上内管和上外管之间构成气流通道，下内管与下外管之间设置有若干导流板。

10、作为上述技术方案的进一步描述，所述下外管从底部至顶部，其内径逐渐增大，上外管从底部至顶部，其内径逐渐减小，中间管和连接管之间间距、下内管与下外管之间间距以及上内管和上外管之间的间距相等。

11、作为上述技术方案的进一步描述，所述上内管的顶部开设有清理孔，上内管上转动安装有盖板，盖板的转动连接处安装有扭簧。

12、作为上述技术方案的进一步描述，所述中间管上滑动安装有防护杆，防护杆靠近传感器的一端开设有防护槽，防护杆上安装有与中间管连接的第一弹性件；

13、所述反冲管的外壁上安装有楔块。

14、作为上述技术方案的进一步描述，所述下内管上安装有换流管，换流管上开设有与过滤腔连通的换流孔；

15、所述反冲管上连通安装有调节管，调节管与换流管相适配，调节管上开设有若干调节孔。

16、作为上述技术方案的进一步描述，所述调节管的底部滑动安装有封板，封板位于支撑块的进气孔上，封板上安装有与调节管连接的第二弹性件。

17、作为上述技术方案的进一步描述，所述驱动源包括微型电机和安装在反冲管上的齿条，微型电机的输出端连接有传动轴，传动轴与固定管转动连接，其端部安装有齿轮，齿轮与齿条啮合传动。

18、本实施例还公开了一种氢气浓度检测装置，包括上述氢气浓度检测组件，还包括报警器和显示器，报警器用于检测报警，显示器用于氢气浓度数值显示。

19、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

20、1.本发明通过设置等间距气流通道，并在下内管与下外管之间圆形阵列布设弧形导流板，彻底优化待测气体的流动状态，可将紊乱的湍流气体整流为平稳均匀的层流气体，杜绝高速乱流直接冲刷传感器，让气体能够匀速、稳定地流经传感器检测区域，保证传感器采集的气体浓度数据连续且稳定，从气流流通结构层面规避气流扰动带来的检测误差，有效提升氢气浓度检测的准确性与稳定性。

21、2.本发明在常规检测工况下，第一弹性件保持原始状态，带动防护杆收缩，传感器裸露正常采集数据，不影响检测作业；在设备反向吹扫、高压反冲清洁工况下，反冲管上移时楔块斜面挤压防护杆，克服第一弹性件弹力推动防护杆滑移，使防护杆端部的防护槽完全包覆、密封传感器，可有效隔绝高速高压的吹扫气流，避免强气流直接冲击、冲刷传感器探头，防止传感器出现磨损、受力损坏、检测灵敏度下降等问题。该结构可随反冲作业自动完成防护切换，无需人工操作，全程为核心检测部件提供可靠防护，大幅降低传感器损耗率。

22、3.本发明设置反冲单元，通过反冲管、调节管、换流管形成独立的过滤膜反冲气流通路，当反冲管上移开启清理孔后，真空泵反向高压气流可直接通过反冲管、调节孔、换流孔导入过滤腔，无需经过导流板所在的主气流通道，规避了导流板对反冲气流的阻滞影响。高压定向气流可快速冲刷过滤膜全域，彻底剥离过滤膜表面截留的粉尘、水汽和各类杂质，深度清洁过滤膜孔隙，有效保障过滤膜的通透性能，避免过滤膜堵塞、过滤失效的问题，持续维持装置的气体过滤净化能力。

1.一种氢气浓度检测组件，其特征在于：包括固定管（1）和过滤单元（3），固定管（1）和过滤单元（3）通过连接管（21）连接，固定管（1）内安装有真空泵（11）；

2.根据权利要求1所述的氢气浓度检测组件，其特征在于：所述过滤单元（3）包括支撑管（31），支撑管（31）上螺接有支撑块（32），过滤膜（33）安装在支撑块（32）上，支撑管（31）内安装有下隔板（311），支撑管（31）、过滤膜（33）和下隔板（311）形成过滤腔（34）；

3.根据权利要求2所述的氢气浓度检测组件，其特征在于：所述导流单元（4）包括中间管（41）、下外管（42）和上外管（43），中间管（41）的两端对称安装有下内管（44）和上内管（46）；下内管（44）与下外管（42）之间、中间管（41）和连接管（21）之间以及上内管（46）和上外管（43）之间构成气流通道，下内管（44）与下外管（42）之间设置有若干导流板（45）。

4.根据权利要求3所述的氢气浓度检测组件，其特征在于：所述下外管（42）从底部至顶部，其内径逐渐增大，上外管（43）从底部至顶部，其内径逐渐减小，中间管（41）和连接管（21）之间间距、下内管（44）与下外管（42）之间间距以及上内管（46）和上外管（43）之间的间距相等。

5.根据权利要求3所述的氢气浓度检测组件，其特征在于：所述上内管（46）的顶部开设有清理孔（48），上内管（46）上转动安装有盖板（49），盖板（49）的转动连接处安装有扭簧。

6.根据权利要求3所述的氢气浓度检测组件，其特征在于：所述中间管（41）上滑动安装有防护杆（5），防护杆（5）靠近传感器（22）的一端开设有防护槽（51），防护杆（5）上安装有与中间管（41）连接的第一弹性件（52）；

7.根据权利要求3所述的氢气浓度检测组件，其特征在于：所述下内管（44）上安装有换流管（47），换流管（47）上开设有与过滤腔（34）连通的换流孔（471）；

8.根据权利要求7所述的氢气浓度检测组件，其特征在于：所述调节管（63）的底部滑动安装有封板（7），封板（7）位于支撑块（32）的进气孔（35）上，封板（7）上安装有与调节管（63）连接的第二弹性件（71）。

9.根据权利要求1所述的氢气浓度检测组件，其特征在于：所述驱动源（8）包括微型电机（81）和安装在反冲管（61）上的齿条（82），微型电机（81）的输出端连接有传动轴（83），传动轴（83）与固定管（1）转动连接，其端部安装有齿轮（84），齿轮（84）与齿条（82）啮合传动。

10.一种氢气浓度检测装置，包括权利要求1-9任一项所述的氢气浓度检测组件，其特征在于：还包括报警器和显示器，报警器用于检测报警，显示器用于氢气浓度数值显示。