[发明专利]检测器系统和检测或确定气体混合物内特定气体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体检测领域。具体地说，本发明涉及特别是在存在气 体爆炸危险的区域内应用的具有低能耗的气体检测器。

背景技术

具体地说，在石油开采平台上以及处理和加工烃的工厂中，能够尽 快检测出泄漏的可燃气体的存在是很重要的。实际上，目前石油开采平 台上重复发生的气体泄漏中百分之五十以上是以人工方式检测的。这种 检测具有偶然性并且表明了需要安装更多的气体检测器。要在石油开采 平台上使用的气体检测器必需满足严格的技术要求。它们必需极其可靠、 敏感、防暴(EX approved)并且必须能够长时间处于恶劣天气条件下。存 在能够满足这些要求的高技术设备，但是每个检测器价格极高，并且安 装成本高昂，其中的原因在于它们必须以固定线路链接到中心。这限制 了面积的覆盖。希望有更廉价的气体检测器类型。

因此检测器装置采用无线类型是一个优点(具体地说，是由于安装 成本的原因)。然后，同时关心的是对各检测器装置使用单独的电源(例 如，电池供电)。然而，与此同时检测器必须持续地处于“开(ON)”，并 且常规的气体检测器通常汲取(draw)的电流如此之大以至于电池供电 变得不切实际或者不可能。

具体地说，这种类型的气体检测器能够精确判定特定气体类型的浓 度，例如，比更加“非专用”的检测器能耗高得多的甲烷检测器，该“非 专用”检测器能够检测气体混合物的变化但不能确切地判定向该混合物 中添加了哪种气体。

(非专用检测器类型的示例是利用静电、电磁或者压电激活的声学传 感器。专用检测器类型的示例是能够专门用于例如甲烷、C₃H₈、CO₂、天 然气而制成的光声(photo acoustical)传感器和其他的红外传感器。)

对于气体检测器的布置所关心的其他方面是，在缺乏电力和数据通 信并且人们不能进行固定检测器安装的平台上的检修孔或油罐(tank)内 以及矿井中，区域是有限的。

因此需要如下的检测器，其不仅确实能效高，而且能够对被认为在 给定区域内存在危险的特定气体进行良好的测量。

在专利申请EP 1 316 799 A2中公开了现有技术的一个示例，其中， 针对特定气体的气体检测器被用来控制通风系统。该公开主要涉及计算 激活阈值的算法。

国际专利申请WO 00/16091 A1描述了针对多种特定气体的气体传 感器组，其中，通过多路复用器(multiplexer)对用于单一气体的传感器 的控制装置进行断电和加电以避免来自各传感器的信号的串扰。

专利申请US-2004065140 A1、GB-2364807 A、JP-2002109656 A和 US-6321588 B1示出了用于监视工厂中几乎不能接近的地方的气体浓度 变化或气体泄漏的系统和方法。这些系统和方法包括至少一个传感器和 借助于能够断电或者利用了脉动电池的传感器和其他组件的节能方法。

该领域中现有技术的这些示例没有解决上述问题。本发明力求满足 以上对价格合理和高能效气体检测器的需求。

发明内容

为解决上述问题并满足上述需求，根据本发明，提供了一种检测或 者确定气体混合物中至少一种特定气体的检测器系统，其中，该检测器 系统的特性在于其包括：

-至少一个第一检测器，其持续地监视所述气体混合物以检测所述 混合物的成分变化，以及

-至少一个第二检测器，其能够确定所述气体混合物中的所述至少 一种特定气体的浓度，其中，所述第二检测器被设置成当所述第一检测 器检测到所述变化时被激活。

根据本发明的检测器系统的有利和优选的实施方式从所附从属专利 权利要求2-19显现出来。

本发明还包括另一个方面。在本发明的第二方面中借助于检测或者 确定气体混合物中至少一种特定气体的方法来实现本发明，并且所述方 法的特殊特征在于其包括以下步骤：

-利用至少一个第一检测器持续地监视所述气体混合物以检测所述 混合物的成分变化，

-当所述第一检测器检测到所述变化时激活至少一个第二检测器， 以及

-所述第二检测器执行对所述气体混合物中所述至少一种特定气体 的浓度的确定。