[发明专利]一种微型多通道痕量气体浓度分析仪

说明书

本发明公开了一种微型多通道痕量气体浓度分析仪，包括：气体吸附通道；气体富集器，所述气体富集器设置于所述气体吸附通道的路径上，所述气体富集器包括具有气体吸附功能的气体吸附部及用于对所述气体吸附部进行加热的加热单元；气流加速单元，所述气流加速单元可加快外界环境中的气体进入所述气体吸附通道；气体传感器，所述气体传感器的检测端可检测到所述气体吸附部被所述加热单元加热后释放出的待测气体，气流加速单元加快气体进入气体吸附通道，并让气体富集器处于低温状态，加快气体吸附部吸附待测气体，当吸附达到一定程度时，用加热单元极速升温至指定高温，气体吸附部受热后，吸附的气体在极短时间内全部释放，解决了当前气体传感器灵敏度低，达不到实际检测需求的问题。

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，具体涉及一种微型多通道痕量气体浓度分析仪。

背景技术

在军事、医学、食品、化工等各行各业中，都有大量对于对于能够识别低浓度多种类气体的需求，一个原因是为了减少人工消耗，另一个原因是人类鼻子的嗅觉有局限。军事方面，根据炸药原料的气味，可以寻找炸药的安放点，医学方面，根据人体呼出口气，检测口气中的特征气体浓度和种类，可达到疾病检测和预防的效果。酿酒行业，根据生产出的酒的气味，可以鉴别酒的等级。

以医学为例，糖尿病、肺癌、哮喘、肾病患者早期并没有明显的症状及器质性病变，等有症状的情况下发现疾病为时已晚。但早期患者呼出的气体中已具有疾病特征的挥发性有机化合物，若能及时检测这种气体，并进行分析，就能做出早期疾病诊断，防范于未然。

呼出气检测主要依赖于气相色谱或质谱的方法，这类检测分析精度高，但过程复杂耗时，设备昂贵笨重，不利于临床应用，特别是家庭使用。大多数电子鼻研究还处于实验室阶段，存在诸多问题，如气体采样仪和传感器体积相对较大，不易实现电子鼻的便携化和可穿戴化；传感器检测限高，对于较低浓度VOCs无法实现检测；传感器自身识别性差，无法区分不同的病理类型等，这些因素使得呼出气检测真正用于临床的案例还不多。

目前，确定不同人群中疾病相关呼出气VOCs的准确水平，提高使用呼出气VOCs判别疾病的准确度仍然是呼气疾病诊断研究中面临的最大挑战。此外，可穿戴化是电子设备的趋势，如何在保持电子鼻测量准确性的前提下，实现系统小型化和集成化是电子鼻系统面临的又一重要挑战。

气体传感器从诞生到现在，虽然经历了50多年的发展，但是目前技术水平仍然无法满足现实的需求。目前的传感器主要分为半导体式、电化学式、催化燃烧式、光学式四大类，其中光学式灵敏度高选择性好，但是成本高、体积巨大，一般用于工业场合。催化燃烧式气体传感器，一般用于可燃气体检测，检测种类少，且没有选择性。电化学式传感器，灵敏度和选择性相对较高，但也难检测更低浓度的气体，且体积极限有限，无法集成微型化。半导体式气体传感器，体积小、灵敏度高、价格便宜，虽然是最有潜力实现系统化集成化微型化，但选择性太差，无法识别低浓度的多种气体。

如果想要得到一种能够满足体积小、灵敏度高、分辨能力强，像狗鼻子一样，能够分别各种不同的低浓度气体的传感器，仅从单一传感器的角度出发，以目前的技术发展水平，可能未来十年内都很难出现。所以亟需采用新的思路，在现有传感器的技术水平上，进行创新，来达到这一目的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种微型多通道痕量气体浓度分析仪，解决背景技术中提出的至少一个技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种微型多通道痕量气体浓度分析仪，包括：

气体吸附通道；

气体富集器，所述气体富集器设置于所述气体吸附通道的路径上，所述气体富集器包括具有气体吸附功能的气体吸附部及用于对所述气体吸附部进行加热的加热单元；

气流加速单元，所述气流加速单元可加快外界环境中的气体进入所述气体吸附通道；