[发明专利]一种基于拉曼光谱的气体检测设备

权利要求书

1.一种基于拉曼光谱的气体检测设备，其特征在于，包括：

气体检测室，其底部具有敞口；

气体采集模块，其用于将待测气体输送至所述气体检测室；

拉曼增强基底；

基底输送模块，其用于将拉曼增强基底经由所述敞口输送至所述气体检测室内；

拉曼检测模块，其用于在所述拉曼增强基底的配合下对进入所述气体检测室的待测气体进行拉曼检测，以实现待测气体成分的检测；

气体清洗模块，其用于向所述气体检测室内吹入单组分的清洗气体，以对所述气体检测室进行清洗；

以及上位机，其对所述气体采集模块、基底输送模块、拉曼检测模块和气体清洗模块进行控制。

2.根据权利要求1所述的基于拉曼光谱的气体检测设备，其特征在于，所述基底输送模块包括水平输送机构和垂直顶伸机构，所述水平输送机构包括柔性输送带以及用于驱动所述柔性输送带运动的带轮驱动装置；

所述垂直顶伸机构包括顶压板以及用于驱动所述顶压板上下运动的顶伸驱动装置，所述顶压板处于所述气体检测室的敞口正下方，且在垂直方向上，所述柔性输送带位于所述顶压板和气体检测室之间；

所述柔性输送带上间隔粘结有若干拉曼增强基底，通过所述柔性输送带的运动使拉曼增强基底逐一移动到所述气体检测室的敞口正下方，再通过所述顶压板向上顶压柔性输送带，使得处于所述气体检测室的敞口正下方的拉曼增强基底进入所述气体检测室内，同时通过所述柔性输送带与所述柔性输送带的下端接触而密封所述气体检测室的敞口。

3.根据权利要求2所述的基于拉曼光谱的气体检测设备，其特征在于，所述气体检测室包括下部开口以形成所述敞口的检测箱体、形成于所述检测箱体内的检测腔、设置在所述检测箱体底部的密封机构、开设在所述检测箱体上的总进气口和排气口、连接在所述总进气口上的连接头、连通所述总进气口和检测腔的水平进气口、与所述总进气口连通的布气腔以及连通所述布气腔和检测腔的若干垂直进气口。

4.根据权利要求3所述的基于拉曼光谱的气体检测设备，其特征在于，所述密封机构包括开设在所述检测箱体的底部端面上的环形滑槽、可滑动插设在所述环形滑槽内的环形插片、连接在所述环形滑槽的内壁和环形插片之间的若干弹簧、设置在所述环形插片和环形滑槽之间的内密封圈以及设置在所述环形插片底部的环形外密封圈。

5.根据权利要求3所述的基于拉曼光谱的气体检测设备，其特征在于，所述气体采集模块包括与所述连接头连通的进气管、设置在所述进气管上的进气泵、设置在所述进气管上的第一电磁阀以及设置在所述进气管上的第一过滤膜；

所述气体清洗模块包括储气罐、连通所述储气罐和所述连接头的清洗管以及设置在所述清洗管上的第二电磁阀；

所述连接头内设置有第二过滤膜；

所述排气口上通过排气管连通有废气罐，所述排气管上设置有第三电磁阀。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的基于拉曼光谱的气体检测设备，其特征在于，所述拉曼增强基底包括基底、设置在所述基底上的单层的金属纳米粒子层、覆盖在所述金属纳米粒子层上的聚合物薄膜以及设置在所述聚合物薄膜上的气体吸附粒子层。

7.根据权利要求6所述的基于拉曼光谱的气体检测设备，其特征在于，所述拉曼增强基底通过以下方法制备得到：

1）提供基底和金属纳米粒子溶液；

2）利用金属纳米粒子溶液在基底上制备形成单层的金属纳米粒子层；

3）提供厚度为0.3-20nm的聚合物薄膜；

4）制备氨基功能化的介孔二氧化硅纳米粒子；

5）在介孔二氧化硅纳米粒子表面修饰偶联剂；

6）采用表面修饰偶联剂的介孔二氧化硅纳米粒子在聚合物薄膜的第一表面上形成介孔二氧化硅纳米粒子层，即为所述气体吸附粒子层；

7）在聚合物薄膜的第二表面上涂覆偶联剂，然后将薄膜的第二表面覆盖在所述金属纳米粒子层上，晾干，得到所述拉曼增强基底。