[发明专利]用于便携式气体检测仪的泵

说明书

气体检测仪中的隔膜泵(1)，具有：入口(2)，其与泵室(4)流体连通；以及，出口(3)，泵室(4)中的流体可通过出口(3)从泵(1)排出。泵室(4)的壁由电路板(6)形成，电路板(6)的内表面上安装有压力传感器(5)，以与泵室(4)的内部流体连通，用于检测和监测通过泵室(4)的气体的压力。

本发明涉及用于便携式气体检测仪的泵。

便携式气体检测仪通常在仪器中集成一个泵，用于从周围环境中吸取空气/气体，并将其输送到仪器中的气体传感器中进行分析。

为了确保设备的可靠运行，并确保及早发现可能影响仪器读数的有效性的问题，重要的是在设备运行期间监测泵的状态。这通常通过使用流量故障检测器来完成，该流量故障检测器监测气体流量并且使用超出定义的阈值的流量变化来指示问题。例如，泵入口可能会堵塞或仪器可能会意外吸入液体，这两者都会导致仪器流速降低。一旦检测到这种情况，流量故障检测器就会尽早关闭泵，以限制其损坏。

故障流量检测器通常包括压力传感器。通常，其位于仪器内的泵和仪器入口之间的流路中，以便在气体朝向或远离泵行进时监测气体压力。压力传感器连接到仪器中的微处理器，从中分析读数。然而，这种现有技术的压力传感器的定位缺点在于，由于需要在其中容纳压力传感器，所以它对仪表流路的设计施加了限制。这也增加了支持电路和布局的复杂性。此外，已经发现相同设计的泵之间的流量可以明显变化。仪器的流量是通过给泵提供一定的电压来设定的，在泵的使用寿命期间通常是固定的。对于相同设计的每个泵，电源电压(供电电压)通常设置在相同的水平。然而，在实践中发现，配置有相同电源电压(供电电压)的泵实际上产生不同的流量，并且现有系统不允许简单的方法来检查和纠正这种变化。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于气体检测仪的泵，该气体检测仪的泵具有：入口；出口，和位于入口和出口之间的泵室，泵还包括安装在泵室中的至少一个传感器，用于在使用中检测通过泵室的气体的至少一个参数。

本发明还提供了一种气体检测仪，其具有：采样入口；至少一个用于分析通过采样入口采样的气体的气体传感器；以及，用于通过采样入口提取气体样本并将其传送到至少一个气体传感器的泵，所述泵具有：入口，出口，和位于所述入口和所述出口之间的泵室；所述泵还包括安装在所述泵室中的至少一个传感器，用于在使用中检测通过所述泵室的气体的至少一个参数。

根据本发明的泵具有以下优点：通过将传感器定位在泵室内而不是如现有技术那样位于泵的外部，泵是独立的，并且由此提供了可容易校准的模块化设计，同时，使得气体检测仪的其余部分的流体路径和电路得以简化。此外，将传感器集成到泵中，特别是当传感器是诸如压力传感器的流量传感器时，能够在泵上实现智能控制系统，从而使得泵能够实现自我调节流速而不是简单的开/关操作，从而消除泵以及泵性能的变化。

优选地，该至少一个传感器是压力传感器。也可以提供其他传感器，例如温度传感器和流量传感器中的至少一个。

在本发明的一个特别优选的实施例中，所述至少一个传感器安装在集成到所述泵中的电路板上，并且所述电路板特别形成所述泵室的侧壁。此外，电路板可以包括处理器，该处理器与至少一个传感器一起操作以监测泵的性能，并且通过与泵控制器的接口对其进行控制，该泵控制器可以与电路板上的处理器分离或集成到电路板中。

本发明还提供了一种操作气体检测仪中的泵的方法，包括以下步骤：在气体检测仪中设置泵，所述泵具有：入口，出口，位于入口和出口之间的泵室，泵马达，其可操作以驱动泵；以及压力传感器，其安装在泵室中，用于在使用中检测穿过泵室的气体的至少一个参数，压力传感器连接到微处理器，使用微处理器从压力传感器读取泵室内的压力，使用来自压力传感器的读数来计算通过泵室的流量，并且改变传送到泵马达的供给电压，以改变泵的速度，从而控制通过泵的流量，以将流量保持在预定值。

优选地，处理器在泵启动之前读取泵室中的压力，并将其记录为环境压力读数，并且将泵启动之后的压力读数与环境读数进行比较以确认压力已经下降，从而指示通过泵的流量。