專(zhuān)利名稱(chēng)：飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)氣體識(shí)別鑒定方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所描述的飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)氣體檢測(cè)和識(shí)別方法以及如權(quán)利 要求13所描述的相應(yīng)所需使用的設(shè)備。該機(jī)艙內(nèi)氣體檢測(cè)和識(shí)別方法以及相應(yīng)所需使用的設(shè)備儀器用于識(shí)別和鑒定飛 機(jī)機(jī)艙內(nèi)的氣體，特別是機(jī)艙內(nèi)的氣味以及爆炸性氣體和/或有害氣體。
背景技術(shù)：
氣味是指可以聞到的氣體。由于氣味是一種主觀感覺(jué)，每個(gè)人對(duì)氣味的感覺(jué)能 力有所不同，因此在這里采用氣味閾值，該閾值表示50%以上的受試人員都能感覺(jué)到這種 氣味。許多文獻(xiàn)中都以表格形式給出了多種氣味的氣味閾值(氣味物質(zhì)的濃度)，例如， 可以參考 Mills, B. :Review of Methods of Odour Control, Filtration & Separation 2(1995)，第 147-152 頁(yè)。用于識(shí)別和鑒定機(jī)艙內(nèi)氣味以及爆炸性氣體和/或有害氣體的測(cè)量方法其測(cè)量 精度必須在PPt-ppb范圍。因此，廣泛使用光譜儀來(lái)識(shí)別和鑒定這類(lèi)氣體。其中，離子淌度 光譜儀，也稱(chēng)等離子體色譜儀，被廣泛使用。因?yàn)榕c其它色譜儀，例如質(zhì)譜儀，相比，離子淌 度光譜儀無(wú)需外接一個(gè)真空泵用以建立一個(gè)真空環(huán)境以測(cè)定氣體。因此，與其他類(lèi)型的色 譜儀相比，離子淌度光譜儀結(jié)構(gòu)小巧簡(jiǎn)單并且相對(duì)價(jià)格低廉。離子淌度光譜儀的應(yīng)用范圍十分廣泛，從醫(yī)學(xué)到產(chǎn)品監(jiān)控，甚至軍事領(lǐng)域都有 所涉及。例如，醫(yī)學(xué)上，可以用離子淌度光譜儀檢測(cè)病人的呼氣；在產(chǎn)品監(jiān)控領(lǐng)域，可以 用于監(jiān)控咖啡烘焙房的質(zhì)量；軍事上，可以用于鑒定生化放射性武器。關(guān)于離子淌度光 譜儀的介紹和使用有許多參考文獻(xiàn)，例如G.A. Eicemanund Z. Karpas "Ion Mobility Spectrometry" (2nd. Edition, CRC, Boca Raton, 2005)。部分氣味以及爆炸性和/或有害氣體也可以使用以下這些測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。這 些測(cè)量系統(tǒng)主要由一些單獨(dú)的氣體感應(yīng)器組成，或者由不同的氣體感應(yīng)器組合構(gòu)成。將各 個(gè)氣體感應(yīng)器所獲得的測(cè)量信號(hào)數(shù)據(jù)，與過(guò)去所測(cè)得或者所儲(chǔ)存的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，即 可了解所測(cè)氣體的情況。這里，可以使用光電傳感器、電化電池和金屬氧化物傳感器作為檢 測(cè)器，也可以使用能輸出二維信息(即光譜)的儀器設(shè)備作為檢測(cè)器，例如，質(zhì)譜儀，傅立葉 變換紅外光譜儀或離子淌度光譜儀。一些簡(jiǎn)單的檢測(cè)器，例如，光電傳感器、電化電池以及金屬氧化物傳感器，由于它 們?cè)赑Pb范圍和ppm范圍對(duì)某些氣體的檢測(cè)靈敏度不夠，因此不適用于某些氣體的檢測(cè)。此 夕卜，由于這些感應(yīng)器對(duì)氣體的選擇性較差，因此無(wú)法保證能檢測(cè)出某些有害氣體。US 2959677中對(duì)光電傳感器的許多重要功能做了描述。借助一個(gè)紫外燈使需測(cè)試 的氣體電離，然后根據(jù)電化學(xué)方法測(cè)量可以進(jìn)行識(shí)別。最主要的識(shí)別標(biāo)志是需鑒定的化合 物的電離電壓。如果紫外線的能量比該化合物的電離能高，即可鑒定識(shí)別。但是這種方法 的缺點(diǎn)是，許多有害物質(zhì)無(wú)法通過(guò)此方法識(shí)別。此外，這種方法無(wú)法提供色譜信息。此方法 另一個(gè)嚴(yán)重缺陷是，如果光電感應(yīng)器的紫外燈被污染，就可能造成信號(hào)受到干擾而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)。
US 3631436中對(duì)金屬氧化物傳感器的許多重要功能做了描述。這種傳感器能夠與 可氧化或可還原的氣體發(fā)生反應(yīng)。它的橫向靈敏度相對(duì)較好，但是不適用于識(shí)別單獨(dú)的氣 體，而且由于它的錯(cuò)報(bào)率過(guò)高也不適合作為報(bào)警器使用。金屬氧化物感應(yīng)器以氣體出現(xiàn)后 能迅速響應(yīng)著稱(chēng)，但是它的缺點(diǎn)是衰減時(shí)間非常長(zhǎng)。電化電池的選擇性雖然比金屬氧化物傳感器高，但由于它也會(huì)出現(xiàn)橫向靈敏度問(wèn) 題，并且沒(méi)有一種電化電池適用于所有物質(zhì)，因此仍不能用于單一物質(zhì)的鑒定。US 3925183 中對(duì)電化電池的許多重要功能做了描述。離子淌度光譜儀，也稱(chēng)等離子體色譜儀由來(lái)已久。和其它色譜儀相比，離子淌度光 譜儀由于不需要裝配活動(dòng)的或者復(fù)雜的零部件，因此整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)比較小巧，并且價(jià)格相 對(duì)低廉。關(guān)于離子淌度光譜儀各個(gè)組成部分的說(shuō)明可以參考US 3621240。離子淌度光譜 儀利用的是各種離子其移動(dòng)速度不同的原理。它主要由進(jìn)氣系統(tǒng)、離子源，這里常使用放射 性Ni63薄膜作為離子源，以及離子飄浮管組成。設(shè)定壓力下，由于不同離子的淌度不同，確 定起始點(diǎn)后，可以借助電控柵欄實(shí)現(xiàn)對(duì)離子的分離，分離的離子所產(chǎn)生的微小電流將被測(cè) 量傳感器檢測(cè)到。離子源中，大氣壓力下，主要是空氣分子被電離，電離的空氣分子繼續(xù)電 離水分子簇，其有時(shí)也被稱(chēng)為反應(yīng)物離子。通過(guò)質(zhì)子轉(zhuǎn)化反應(yīng)、電子轉(zhuǎn)化反應(yīng)或質(zhì)子聚集反 應(yīng)，有害物質(zhì)被電離。通過(guò)改變漂浮路徑的極性可以在正電荷模式下檢測(cè)到正離子，在負(fù)電 荷模式下檢測(cè)到負(fù)離子。在一個(gè)可以移動(dòng)的設(shè)備系統(tǒng)中，進(jìn)氣部分主要由一塊膜構(gòu)成。US 4311669中對(duì)離 子淌度光譜儀的進(jìn)氣膜做了系統(tǒng)的描述。這種進(jìn)氣系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，由于進(jìn)氣膜的存在，大大 降低了濕度、壓力和溫度等因素對(duì)測(cè)量信號(hào)的干擾影響，因此整個(gè)設(shè)備體積小巧并便于攜 帶。但它的缺點(diǎn)是，進(jìn)氣膜會(huì)使測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。DE 102 35 612A1中記載了一種用于監(jiān)控潤(rùn)滑油質(zhì)量的方法以及相應(yīng)所需的設(shè)備 儀器。該方法中，首先從變速箱潤(rùn)滑油中取樣或采集潤(rùn)滑油中揮發(fā)的氣體作為樣品，然后通 過(guò)離子淌度光譜儀進(jìn)行檢測(cè)，確定分析樣品的氣相中是否存在比潤(rùn)滑油更易揮發(fā)的物質(zhì)。 這里，需要分析樣品中這些物質(zhì)濃度的變化以及這些物質(zhì)的變化，并以未使用過(guò)的潤(rùn)滑油 的檢測(cè)結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較分析，以確定潤(rùn)滑油老化的程度。離子淌度光譜儀的一側(cè)通過(guò) 取樣管與變速箱連接，另一側(cè)則與分析單元連接。但是，此方法的缺點(diǎn)是，這種方法以及相應(yīng)所需使用的設(shè)備儀器只能用于監(jiān)控變 速箱潤(rùn)滑油的質(zhì)量，因?yàn)檫@里所使用的設(shè)備儀器只是針對(duì)變速箱潤(rùn)滑油進(jìn)行了校準(zhǔn)，因此 無(wú)法識(shí)別檢測(cè)變速箱潤(rùn)滑油以外的其它物質(zhì)。因此該方法不適用于機(jī)艙內(nèi)氣體檢測(cè)的需 要，特別是無(wú)法用于檢查飛機(jī)推進(jìn)器的保養(yǎng)狀態(tài)。離子淌度光譜儀的最大缺點(diǎn)是等待時(shí)間較長(zhǎng)，即開(kāi)機(jī)后需要等待一段較長(zhǎng)的時(shí)間 才能重新開(kāi)始測(cè)量。這是因?yàn)?，離子淌度光譜儀的檢測(cè)器在關(guān)機(jī)狀態(tài)下會(huì)累積干擾物質(zhì)，這 些干擾物質(zhì)必須先進(jìn)行清理檢測(cè)器才能重新使用。此外，另一個(gè)缺點(diǎn)是，如果短時(shí)間內(nèi)劑量 過(guò)高，則該系統(tǒng)需要十幾分鐘甚至幾小時(shí)的時(shí)間進(jìn)行清理。此外，由于離子淌度光譜儀所測(cè) 得的光譜與濃度相關(guān)，這也是一種干擾因素。另外，離子淌度光譜儀的選擇性比較小。這是 因?yàn)椋x子管中所發(fā)生的是競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，因此離子管中需要檢測(cè)到的有害物質(zhì)經(jīng)常無(wú)法被電 離，因?yàn)橐矡o(wú)法被檢測(cè)到。例如，如果存在氨氣，則許多質(zhì)子親和力較低的有害物質(zhì)，例如，許多溶劑，光譜中根本無(wú)法識(shí)別是否存在。另一方面，如果所用溶劑濃度過(guò)高(ppm范圍)，則可能根本無(wú)法檢測(cè)到需要檢測(cè) 的化合物?；旌蠚怏w的光譜彼此重疊，這樣會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)報(bào)率上升。此外，如果有害物質(zhì)的質(zhì)子親和力較低或者電子親和力較低，則無(wú)法檢測(cè)到。離子淌度光譜儀還有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是它的測(cè)量范圍有限。例如，如果使用β _射 線，一般最多只有兩個(gè)數(shù)量級(jí)，因此很難用于定量分析。

發(fā)明內(nèi)容
因此，該發(fā)明的目的就是希望研發(fā)一種能夠簡(jiǎn)單快速有效檢測(cè)和識(shí)別機(jī)艙內(nèi)氣體 的方法，并且所使用的設(shè)備儀器體積輕巧，可以手持，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠馬上檢測(cè)和 確定所需要探測(cè)的氣體。權(quán)利要求1中所述的方法以及權(quán)利要求13中所述的設(shè)備儀器能很好的滿(mǎn)足這些 要求。從屬權(quán)利要求2-12以及14-19中所述內(nèi)容則是為了滿(mǎn)足不同的檢測(cè)目的所設(shè)計(jì)的。新的機(jī)艙內(nèi)氣體識(shí)別和檢測(cè)方法以及所需使用的設(shè)備儀器可以解決目前許多技 術(shù)上的問(wèn)題。這種新發(fā)法的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)在機(jī)艙進(jìn)氣端加裝一個(gè)檢測(cè)設(shè)備，并且通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算 分析檢測(cè)設(shè)備所測(cè)得的結(jié)果。這樣可以快速、實(shí)時(shí)地檢測(cè)和確定待測(cè)氣體。更具優(yōu)勢(shì)的是，如果將該方法中所采用的數(shù)學(xué)運(yùn)算方法細(xì)分為校準(zhǔn)和氣體測(cè)量?jī)?類(lèi)，這里，校準(zhǔn)指將檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)范圍根據(jù)氣體種類(lèi)劃分，并確定相應(yīng)的氣體種類(lèi)的測(cè)量 極限值，而氣體測(cè)量則指識(shí)別所測(cè)氣體的種類(lèi)及其濃度。由于校準(zhǔn)時(shí)采用未知?dú)怏w，因此 需對(duì)檢測(cè)設(shè)備練習(xí)測(cè)量，并將檢測(cè)設(shè)備所測(cè)得的不同信號(hào)與極限值以成對(duì)的方式建立數(shù)據(jù) 庫(kù)，以確定每種氣體種類(lèi)的極限值。因此該方法可用于檢測(cè)未知?dú)怏w。這使得該方法的應(yīng) 用范圍更廣。該方法還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，即對(duì)于有氣味的氣體，也可以通過(guò)校準(zhǔn)檢測(cè)設(shè)備以 檢測(cè)未知?dú)馕?。這里需要將檢測(cè)設(shè)備所測(cè)得的不同信號(hào)與氣味閾值以成對(duì)的方式建立數(shù)據(jù) 庫(kù)，以確定每種氣體的極限值。這里通過(guò)使用氣味閾值可以確保該方法可用于檢測(cè)有異味 的氣體。該方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，如果氣體測(cè)量過(guò)程中只選擇識(shí)別某一種氣體種類(lèi)，則只 通過(guò)該類(lèi)氣體的濃度來(lái)檢測(cè)。這里，通過(guò)檢測(cè)設(shè)備所測(cè)得的結(jié)果與之前所儲(chǔ)存的檢測(cè)結(jié)果 之間比較，選擇出待測(cè)的氣體。該方法還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，那就是，如果改變機(jī)艙進(jìn)氣口的吸氣通道，或者通過(guò)改變吸 氣通道前的運(yùn)行參數(shù)，可以推斷吸氣通道的吸氣區(qū)域所測(cè)氣體的來(lái)源，特別是能夠推斷出 氣體來(lái)源的種類(lèi)及位置。例如，通過(guò)改變機(jī)艙內(nèi)新鮮空氣吸氣通道或改變飛機(jī)推進(jìn)器的運(yùn) 行參數(shù)，則可以推斷位于吸氣通道吸氣區(qū)域的飛機(jī)推進(jìn)器的保養(yǎng)狀態(tài)。這樣可以簡(jiǎn)便有效 地確定氣體出現(xiàn)的位置。由于機(jī)艙內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)中的氣體大部分都循環(huán)流通，如果有意識(shí)的 關(guān)閉機(jī)艙排氣通道，同時(shí)關(guān)閉新鮮空氣的進(jìn)氣，這樣就可以在通風(fēng)系統(tǒng)循環(huán)運(yùn)行模式下，確 定機(jī)艙內(nèi)氣體或氣味的來(lái)源位置或者排除氣體或氣味來(lái)自于機(jī)艙的可能性。這樣不僅可以 確定機(jī)艙內(nèi)氣味的來(lái)源，還可以確定機(jī)艙內(nèi)是否發(fā)生火災(zāi)，特別是機(jī)艙內(nèi)飾板下的電線是 否燃燒。機(jī)艙通風(fēng)系統(tǒng)中不循環(huán)流通的那部分新鮮空氣，通過(guò)飛機(jī)推進(jìn)器進(jìn)入到機(jī)艙內(nèi)部，這樣可以通過(guò)改變機(jī)艙內(nèi)新鮮空氣的吸氣通道推斷位于吸氣通道吸氣區(qū)域的飛機(jī)推進(jìn)器 的保養(yǎng)狀態(tài)。如果所測(cè)得氣體的濃度或者氣味濃度超過(guò)氣味閾值或超過(guò)氣味閾值的上限或 下限，會(huì)給機(jī)艙內(nèi)的乘客帶來(lái)很大的不適，這樣，等這架飛機(jī)下次停機(jī)時(shí)須對(duì)飛機(jī)推進(jìn)器的 進(jìn)氣通道以及所檢測(cè)到的有問(wèn)題的飛機(jī)推進(jìn)器進(jìn)行保養(yǎng)并對(duì)相應(yīng)的泄露的地方進(jìn)行密封。該方法采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)檢測(cè)設(shè)備的測(cè)量范圍根據(jù)氣體種類(lèi)進(jìn)行劃分(主要 采用柯能(Kohonen)網(wǎng)絡(luò))，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定各種氣體種類(lèi)的極限值(主要采用多層 感知器網(wǎng)絡(luò))。這里，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特別適用于樣品的識(shí)別并且測(cè)量誤差很小。該方法還可以使用供給泵吸取待測(cè)氣體并通過(guò)分流管分流，然后輸送到相互并聯(lián) 的離子淌度光譜儀、電化電池以及光電傳感器和/或兩個(gè)金屬氧化物傳感器中。這樣氣體 識(shí)別范圍以及該方法的運(yùn)用范圍得以擴(kuò)展，進(jìn)一步可以用于檢測(cè)復(fù)雜的混合氣體。即可以 同時(shí)檢測(cè)和識(shí)別混合氣體中所含的多種不同氣體。這種方法中，也可以選擇在需要測(cè)量的氣體輸入到離子淌度光譜儀、電化電池、光 電傳感器及金屬氧化物傳感器之前，也可替換的在只輸入到離子淌度光譜儀之前，混入一 定量的參照氣體，參照氣體的流量開(kāi)始時(shí)可以盡可能的大，然后慢慢降低。這里，可以根據(jù) 離子淌度光譜儀、電化電池、光電傳感器及金屬氧化物傳感器的測(cè)量信號(hào)調(diào)節(jié)參照氣體的 劑量。例如，可以直接利用金屬氧化物傳感器的相對(duì)信號(hào)高度來(lái)調(diào)節(jié)供給泵的流量，如果金 屬氧化物傳感器的測(cè)量信號(hào)需提高，則暫時(shí)提高供給泵的流量，如果金屬氧化物傳感器的 測(cè)量信號(hào)需降低，則暫時(shí)降低供給泵的流量，和/或利用離子淌度光譜儀所測(cè)得的信號(hào)調(diào) 節(jié)參照氣體流量的絕對(duì)范圍。方法是，利用一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)所測(cè)得的信號(hào)的絕對(duì)信號(hào)高 度來(lái)進(jìn)行粗略的調(diào)節(jié)，主要是調(diào)節(jié)參照氣體供給流量的最大和最小范圍。通過(guò)這種方法可 以避免傳感器中毒因此對(duì)傳感器起到了一種保護(hù)作用，這樣該方法的運(yùn)用范圍又得到了進(jìn) 一步的擴(kuò)展。作為參照氣體，可以采用活性炭過(guò)濾的空氣，也可以使用經(jīng)過(guò)特殊物質(zhì)凈化的 空氣，即所謂的摻雜氣體。該方法也可以采用離子淌度光譜儀與光電傳感器的組合，用于檢測(cè)芳香化合物； 采用離子淌度光譜儀和電化電池的組合檢測(cè)某些物質(zhì)，例如，光氣；采用離子淌度光譜儀和 金屬氧化物傳感器的組合檢測(cè)碳水化合物或一氧化碳等。采用這種新方法檢測(cè)和識(shí)別機(jī)艙內(nèi)氣體還具有以下優(yōu)點(diǎn)。檢測(cè)設(shè)備外表只有一個(gè) 吸氣管接頭、一個(gè)排氣管接頭和一個(gè)操作和顯示單元，檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部，吸氣管接頭和排氣管 接頭之間安裝一個(gè)離子淌度光譜儀和一個(gè)供給泵以及一臺(tái)電子計(jì)算器。供給泵的吸氣側(cè)通 過(guò)一根氣體導(dǎo)管與離子淌度光譜儀相連，通過(guò)另一根氣體導(dǎo)管與進(jìn)氣管接頭相連，并與大 氣相通。此外，計(jì)算器與離子淌度光譜儀之間通過(guò)一根導(dǎo)線相連，并通過(guò)另一根導(dǎo)線與操作 和顯示單元連接。因此整個(gè)用于機(jī)艙內(nèi)氣體檢測(cè)和識(shí)別的設(shè)備就體積小巧，便于攜帶，并且 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。特別值得注意的是，所述離子淌度光譜儀至少還可以與一個(gè)光電傳感器、一個(gè)金 屬氧化傳感器和/或一個(gè)電化電池并聯(lián)連接，這里，光電傳感器還可以與金屬氧化物傳感 器串聯(lián)連接。采用這種連接方式，可以確保能在第一時(shí)間內(nèi)檢測(cè)識(shí)別到氣體，并且設(shè)備能在 很短的時(shí)間內(nèi)完成測(cè)量。該方法中，計(jì)算器中集成了數(shù)學(xué)算法用于校準(zhǔn)測(cè)量范圍以及氣體測(cè)量也是一大優(yōu) 點(diǎn)。這里校準(zhǔn)測(cè)量范圍指根據(jù)氣體種類(lèi)對(duì)測(cè)量范圍進(jìn)行劃分并確定相應(yīng)的氣體種類(lèi)的極限 值。氣體測(cè)量則指氣體識(shí)別及氣體濃度測(cè)量。
該測(cè)試設(shè)備可以固定在機(jī)艙進(jìn)氣端，也可以不固定，這也是該方法的優(yōu)點(diǎn)。如果檢 測(cè)設(shè)備不固定，則可以方便地確定機(jī)艙內(nèi)氣體來(lái)源的位置，也可以在機(jī)艙外使用，例如，用 于檢測(cè)飛機(jī)下方或飛機(jī)推進(jìn)器下方堆積的液體。該方法中所使用的檢測(cè)設(shè)備也可以由離子淌度光譜儀、電化電池、光電傳感器和/ 或兩個(gè)金屬氧化物傳感器構(gòu)成，整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)氣體導(dǎo)管與供給泵連接。這里，離子淌度 光譜儀、電化電池、光電傳感器、金屬氧化物傳感器之間相互串聯(lián)以控制供給泵輸入的參照 氣體的劑量。檢測(cè)設(shè)備與電子計(jì)算器及一個(gè)操作和顯示單元連接，該單元可以以圖形和聲 音的形式輸出報(bào)警信號(hào)。


這種新的氣體檢測(cè)和識(shí)別設(shè)備以及相應(yīng)的檢測(cè)和識(shí)別方法將通過(guò)以下三個(gè)實(shí)例 加以具體說(shuō)明。圖1為實(shí)例一的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)例二的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)例三的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為機(jī)艙內(nèi)氣體檢測(cè)過(guò)程的簡(jiǎn)易流程示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1檢測(cè)設(shè)備2供給泵
3離子淌度光譜儀4計(jì)算器
5操作和顯示單元6氣體導(dǎo)管
7排氣管接頭8氣體導(dǎo)管
9氣體導(dǎo)管10進(jìn)氣管接頭
11導(dǎo)線12導(dǎo)線
13光電傳感器14金屬氧化物傳感器
15電化電池16分流管
17供給泵18進(jìn)氣管接頭
19進(jìn)氣排氣口20機(jī)艙
21飛機(jī)推進(jìn)器I22飛機(jī)推進(jìn)器II
23飛機(jī)推進(jìn)器III24飛機(jī)推進(jìn)器IV
25氣體種類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)
26氣體種類(lèi)A的氣體或氣味濃度測(cè)定系統(tǒng)
27氣體種類(lèi)B的氣體或氣味濃度測(cè)定系統(tǒng)
28氣體種類(lèi)C的氣體或氣味濃度測(cè)定系統(tǒng)
29氣體種類(lèi)D的氣體或氣味濃度測(cè)定系統(tǒng)
具體實(shí)施例方式實(shí)例一(參見(jiàn)圖1)中，整個(gè)氣體檢測(cè)設(shè)備1由一臺(tái)供給泵2、一臺(tái)離子淌度光譜儀 3、一臺(tái)電子計(jì)算器4以及一個(gè)操作和顯示單元5構(gòu)成。該設(shè)備中，供給泵2的排氣側(cè)通過(guò)一根氣體導(dǎo)管6與一個(gè)排氣管接頭7連接并與
8大氣相通，供給泵2的吸氣側(cè)則通過(guò)另一根氣體導(dǎo)管8沿著排氣的方向與離子淌度光譜儀 3連接，離子淌度光譜儀3通過(guò)氣體導(dǎo)管9沿進(jìn)氣方向與進(jìn)氣管接頭10連接。計(jì)算器4通過(guò)導(dǎo)線11與離子淌度光譜儀3連接，通過(guò)導(dǎo)線12與操作和顯示單元 5連接。操作和顯示單元5可以以圖像或聲音的形式顯示測(cè)量結(jié)果。操作和顯示單元5中 包含許多設(shè)備操控元件，例如，開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)/停止按鈕，以用于手動(dòng)控制測(cè)量過(guò)程。實(shí)例二(參見(jiàn)圖2)，與實(shí)例一相比增加了一個(gè)光電傳感器13，兩個(gè)金屬氧化物傳 感器14以及一個(gè)電化電池15。這里，光電傳感器13與金屬氧化物傳感器14以及電化電池15，與離子淌度光譜儀 3并聯(lián)。所述并聯(lián)由兩根氣體導(dǎo)管8和9分別通過(guò)兩個(gè)分流管16實(shí)現(xiàn)。此外，光電傳感器 13、金屬氧化物傳感器14以及電化電池15通過(guò)導(dǎo)線11與計(jì)算器4連接。也可以進(jìn)一步設(shè)想，金屬氧化傳感器14也可以換成由同種傳感器或者由不同傳 感器所組成的傳感器組。實(shí)例三(參見(jiàn)圖3)中又增加了一個(gè)供給泵17用于控制參照氣體的劑量。該供給 泵17通過(guò)另一個(gè)分流管16直接從進(jìn)氣管接頭10的后方與氣體導(dǎo)管9相連。使用供給泵 17可以將參照氣體經(jīng)過(guò)進(jìn)氣管接頭18輸入到離子淌度光譜儀3、光電傳感器13、金屬氧化 傳感器14以及電化電池15中。當(dāng)然，圖3所示的供給泵17也可單獨(dú)與離子淌度光譜儀一起使用(不使用其它傳 感器等)，用于控制參照氣體的劑量。以上三個(gè)實(shí)例中，計(jì)算器4的系統(tǒng)中都儲(chǔ)存了多種不同的數(shù)學(xué)運(yùn)算模式。這些數(shù) 學(xué)運(yùn)算模式用于校準(zhǔn)和氣體測(cè)量，校準(zhǔn)包括根據(jù)氣體種類(lèi)劃分檢測(cè)設(shè)備1的測(cè)量范圍并確 定各種氣體種類(lèi)的極限值，氣體測(cè)量則包括氣體種類(lèi)識(shí)別以及氣體濃度檢測(cè)。檢測(cè)設(shè)備1 測(cè)量范圍的劃分(根據(jù)氣體種類(lèi))以及各種氣體相應(yīng)極限值的確定需要使用人造神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)，一般使用Kohonen網(wǎng)絡(luò)來(lái)劃分測(cè)量范圍，使用多層感知器網(wǎng)絡(luò)確定極限值。當(dāng)然，原則 上也可以使用任何其它人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或其它數(shù)學(xué)運(yùn)算方法用于樣品識(shí)別以及定量。劃分測(cè)量范圍時(shí)，將檢測(cè)設(shè)備1所獲得的所有氣體測(cè)量色譜根據(jù)氣體種類(lèi)區(qū)分， 這里使用Kohonen網(wǎng)絡(luò)，測(cè)量范圍的劃分在練習(xí)或?qū)W習(xí)階段進(jìn)行。在練習(xí)或?qū)W習(xí)階段中， Kohonen網(wǎng)絡(luò)每個(gè)神經(jīng)元的權(quán)重函數(shù)會(huì)與練習(xí)或?qū)W習(xí)數(shù)據(jù)匹配。這里，通過(guò)檢測(cè)設(shè)備1測(cè)量 已知?dú)怏w，并將測(cè)量信號(hào)與每種氣體對(duì)應(yīng)，并保存這些數(shù)據(jù)。結(jié)合這些數(shù)據(jù)，通過(guò)學(xué)習(xí)算法 為Kohonen網(wǎng)絡(luò)計(jì)算出氣體種類(lèi)，每種氣體種類(lèi)代表一種被測(cè)氣體。確定極限值時(shí)，每種氣體種類(lèi)至少確定一個(gè)極限值，因此需要用到多層感知器網(wǎng) 絡(luò)。這些極限值是指氣味使人厭煩時(shí)的濃度和/或可能損害健康時(shí)的濃度。當(dāng)然，對(duì)于可 聞氣體，也可以采用氣味可聞閾值作為極限值使用。確定每種氣體的極限值同樣在多層感知器網(wǎng)絡(luò)的練習(xí)或?qū)W習(xí)階段完成，但是需要 對(duì)每種氣體進(jìn)行歸類(lèi)。這里，首先通過(guò)檢測(cè)設(shè)備1測(cè)量一定量的已知?dú)怏w，所測(cè)得的信號(hào)以 及相應(yīng)的氣體濃度將儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。結(jié)合這些數(shù)據(jù)，通過(guò)學(xué)習(xí)算法完成對(duì)氣體極限值的 歸類(lèi)。這里采用高斯誤差函數(shù)作為學(xué)習(xí)算法用于劃分檢測(cè)設(shè)備1的測(cè)量范圍(根據(jù)氣體 種類(lèi))以及確定相應(yīng)的極限值。當(dāng)然，也可以使用其它合適的誤差最小化算法。
通過(guò)以下兩個(gè)實(shí)例將具體說(shuō)明這種新的設(shè)備是如何檢測(cè)識(shí)別機(jī)艙內(nèi)氣體的。檢測(cè)設(shè)備1，如圖2中所示，由離子淌度光譜儀3、光電傳感器13、兩個(gè)金屬氧化物 傳感器14以及一個(gè)電化電池15構(gòu)成，通過(guò)進(jìn)氣管接頭10固定在機(jī)艙20內(nèi)進(jìn)氣端的進(jìn)氣 排氣口 19的前方，這樣就能確保只有空氣或進(jìn)氣排氣口 19中的氣體可以進(jìn)入進(jìn)氣管接頭 10。測(cè)量過(guò)程中，通過(guò)供給泵2吸入待測(cè)量的氣體，然后經(jīng)過(guò)氣體導(dǎo)管9的進(jìn)氣管接頭 10以及分流管16分別被傳輸?shù)诫x子淌度光譜儀3、電化電池15，然后陸續(xù)傳輸?shù)焦怆妭鞲?器13以及金屬氧化物傳感器14。離子淌度光譜儀3、電化電池15以及光電傳感器13之后 的各股氣流將通過(guò)分流管16重新匯總在一起，并通過(guò)氣體導(dǎo)管9與供給泵2相通。電子計(jì)算器4分別處理離子淌度光譜儀3、電化電池15、光電傳感器13以及金屬 氧化物傳感器14所測(cè)得的數(shù)據(jù)，并通過(guò)操作和顯示單元5以圖形或聲音的形式顯示測(cè)量結(jié)^ ο例如，在離子淌度光譜儀3中，可以只采用反應(yīng)物離子峰前和峰后的整合的測(cè)量 信號(hào)。由于該系統(tǒng)不僅在負(fù)電荷范圍可以工作，也可以在正電荷范圍工作，因此共有4個(gè)測(cè) 量信道可以使用。再加上電化電池15、光電傳感器13以及金屬氧化物傳感器14所測(cè)得的 信號(hào)，在前述的結(jié)構(gòu)中可具備8個(gè)測(cè)量信道。當(dāng)然，如果將離子淌度光譜儀3所測(cè)得的光譜 進(jìn)一步細(xì)分，則可以獲得更多的信道以用于分析。這些信道可以作為輸入信號(hào)以用于之后的樣品識(shí)別。當(dāng)然，分析離子淌度光譜時(shí) 注意，只有光譜中出現(xiàn)的分離的峰才能作為參考用于之后的分析。這里也可以使用簡(jiǎn)單的距離分級(jí)，例如，歐幾里德(Euclid)距離分級(jí)，判別分級(jí) 或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。將離子淌度光譜儀3所測(cè)得的信號(hào)作為時(shí)間的函數(shù)，也是一種光譜形式。實(shí)例三(圖3)中，檢測(cè)設(shè)備1可以通過(guò)另一個(gè)供給泵17(用于混合參照氣體)與 氣體導(dǎo)管9連接，這里，需混合的參照氣體同樣通過(guò)之前所提到的供給泵2吸入。為了保護(hù) 離子淌度光譜儀3，電化電池15，光電傳感器13以及金屬氧化物傳感器14，檢測(cè)設(shè)備1主要 測(cè)量參照氣體。如果測(cè)量信號(hào)過(guò)小，可以降低供給泵17的供給劑量以提高混合氣體中所需 測(cè)量氣體的含量。參照氣體的劑量可以根據(jù)逐級(jí)調(diào)整的方法調(diào)節(jié)，也可以參考傳感器的測(cè) 量信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)。也可以考慮，在所需測(cè)量氣體快傳輸?shù)诫x子淌度光譜儀3之前才混入?yún)⒄諝怏w， 而其他檢測(cè)器，即電化電池15、光電傳感器13以及金屬氧化物傳感器14，所測(cè)量的氣體不 用參照氣體稀釋。還可以考慮，不使用檢測(cè)設(shè)備1時(shí)，可以將其放置在一個(gè)特殊的準(zhǔn)備臺(tái)上。準(zhǔn)備合 的供給泵不斷將參照氣體輸入到檢測(cè)設(shè)備1，這樣就可以避免檢測(cè)設(shè)備1中附著上干擾物 質(zhì)，并且確保檢測(cè)設(shè)備1在幾分鐘之內(nèi)就可以繼續(xù)使用。此外，準(zhǔn)備臺(tái)同時(shí)也可用于蓄電池 充電，和讀取儲(chǔ)存在檢測(cè)設(shè)備1中的測(cè)量數(shù)據(jù)。使用這種新的檢測(cè)設(shè)備測(cè)量機(jī)艙內(nèi)氣體時(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)艙內(nèi)的進(jìn)氣情況確定 吸氣通道吸氣區(qū)域中所抽取氣體樣品的來(lái)源，特別是確定氣體來(lái)源的種類(lèi)和位置。如圖4所示，檢測(cè)設(shè)備1固定在機(jī)艙20通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)氣排氣口 19中。機(jī)艙內(nèi)出 現(xiàn)不良?xì)怏w或不良?xì)馕稌r(shí)，測(cè)量過(guò)程如下
吸入機(jī)艙20中的進(jìn)氣被檢測(cè)設(shè)備1的進(jìn)氣管接頭10吸入設(shè)備中，進(jìn)氣中包含一 部分空氣，其分別來(lái)自飛機(jī)推進(jìn)器21、22、23、24，并且經(jīng)過(guò)每個(gè)推進(jìn)器進(jìn)入到進(jìn)氣中的空氣
量相同。如果出現(xiàn)異味或者異樣氣體，校準(zhǔn)過(guò)檢測(cè)設(shè)備1進(jìn)行氣體測(cè)量首先通過(guò)計(jì)算器4 對(duì)氣體進(jìn)行識(shí)別，以確定所測(cè)氣體的種類(lèi)。例如，可能是以下這些氣體種類(lèi)-推進(jìn)器機(jī)油和潤(rùn)滑油(氣體種類(lèi)A)，-燃油(氣體種類(lèi)B)，-飛機(jī)推進(jìn)器所產(chǎn)生的廢氣(氣體種類(lèi)C)，_火災(zāi)氣味，主要是一氧化碳、二氧化碳以及未完全燃燒所產(chǎn)生的化合物(氣體種 類(lèi)D)。以上每種氣體種類(lèi)都規(guī)定了相應(yīng)的氣體或氣味濃度。這里，推進(jìn)器機(jī)油和潤(rùn)滑油， 還可以再細(xì)分成更多氣體種類(lèi)。以上所提及的氣體共分4個(gè)種類(lèi)，因此需有四種不同的評(píng) 分系統(tǒng)。每種氣體種類(lèi)都配有相應(yīng)的氣體或氣味濃度測(cè)定系統(tǒng)，即-氣體種類(lèi)A的氣體或氣味濃度測(cè)定系統(tǒng)26，-氣體種類(lèi)B的氣體或氣味濃度測(cè)定系統(tǒng)27，-氣體種類(lèi)C的氣體或氣味濃度測(cè)定系統(tǒng)28，-氣體種類(lèi)D的氣體或氣味濃度測(cè)定系統(tǒng)29。如果識(shí)別出所測(cè)氣體屬于氣體種類(lèi)A，即推進(jìn)器機(jī)油和潤(rùn)滑油，則首先可以確定該 種氣體來(lái)自于飛機(jī)推進(jìn)器，繼而確定需檢查所有飛機(jī)推進(jìn)器21、22、23、24還是其中的某個(gè) 或某幾個(gè)。如果測(cè)量結(jié)果超過(guò)推進(jìn)器機(jī)油和潤(rùn)滑油的氣味閾值，對(duì)乘客來(lái)說(shuō)這種氣味肯定 會(huì)造成很大的不適感。受容積限制，機(jī)艙內(nèi)的通風(fēng)情況可能不夠，因此無(wú)法散出氣味，所以機(jī)艙內(nèi)不允許 出現(xiàn)或懷疑出現(xiàn)推進(jìn)器機(jī)油或潤(rùn)滑油的氣味。盡管操作和顯示單元5上立即會(huì)顯示所測(cè)氣 體的種類(lèi)及濃度，還是需立即檢查或用排除法確定飛機(jī)推進(jìn)器21、22、23、24中哪個(gè)或哪些 推進(jìn)器是所測(cè)氣體的來(lái)源。這里，可以調(diào)節(jié)飛機(jī)推進(jìn)器21和24的轉(zhuǎn)速，使其一致，或者調(diào)節(jié)飛機(jī)推進(jìn)器22和 23的轉(zhuǎn)速，使其一致。如果將飛機(jī)推進(jìn)器21和24的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至相同，則需打開(kāi)飛機(jī)推進(jìn) 器21的進(jìn)氣并關(guān)閉飛機(jī)推進(jìn)器24的進(jìn)氣。通過(guò)使用檢測(cè)設(shè)備1測(cè)量飛機(jī)推進(jìn)器21的進(jìn) 氣可以測(cè)定進(jìn)氣中是否含有上述所指的氣體種類(lèi)以及該氣體的濃度。這里首先通過(guò)氣體種 類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)25對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析。如果識(shí)別出所測(cè)氣體的種類(lèi)是氣體種類(lèi)A“推進(jìn)器機(jī) 油和潤(rùn)滑油”，則通過(guò)氣體種類(lèi)A的氣體或氣味濃度測(cè)定系統(tǒng)26確定濃度。然后打開(kāi)飛機(jī)推進(jìn)器24的進(jìn)氣并關(guān)閉飛機(jī)推進(jìn)器21的進(jìn)氣。理論上，人體這時(shí) 會(huì)感覺(jué)到氣味的存在，但是卻無(wú)法確定濃度的等級(jí)。由于人的鼻子聞到氣體后第一感覺(jué)保 持，此后無(wú)法再感覺(jué)到相同濃度的同類(lèi)的氣體。因此只有通過(guò)檢測(cè)設(shè)備1才能確定飛機(jī)推進(jìn)器24的進(jìn)氣的種類(lèi)和濃度。之后對(duì)飛機(jī)推進(jìn)器22和23采用同樣的方法進(jìn)行。檢測(cè)結(jié)束后，可以通過(guò)分析檢測(cè)設(shè)備1所測(cè)得結(jié)果了解進(jìn)氣中所測(cè)得的氣體來(lái)自 哪里、屬于哪種氣體種類(lèi)以及氣體濃度是多少。這里也可以考慮，不通過(guò)關(guān)閉和打開(kāi)單個(gè)推進(jìn)器的進(jìn)氣來(lái)提高氣味濃度，而是通
11過(guò)將單個(gè)推進(jìn)器從怠速狀態(tài)調(diào)節(jié)到高轉(zhuǎn)速狀態(tài)以提高帶氣味的化合物的濃度。如果推進(jìn)器 損壞，帶氣味的氣體濃度會(huì)明顯增高，或者潤(rùn)滑油/液壓油的濃度明顯增高。氣味的濃度通常低于人類(lèi)可以聞到的氣味的閾值，因此人類(lèi)主觀的印象可能影響 檢測(cè)結(jié)果。通過(guò)飛機(jī)推進(jìn)器21、22、23、24輸入進(jìn)氣并借助檢測(cè)設(shè)備1持續(xù)測(cè)定進(jìn)氣的情況 可以識(shí)別氣體濃度的變化(增加/降低)。根據(jù)檢測(cè)設(shè)備1所測(cè)得的結(jié)果分析氣體種類(lèi)及濃度時(shí)，經(jīng)?？梢詼y(cè)到某些可能導(dǎo) 致機(jī)艙20內(nèi)異味和/或人類(lèi)無(wú)法察覺(jué)的氣味，這些氣體或氣味濃度同樣也反映推進(jìn)器的狀 態(tài)，因此如果在這些氣體被乘客感受到之前就可以檢測(cè)到，則可以預(yù)計(jì)將來(lái)某個(gè)飛機(jī)推進(jìn) 器是否會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。如果檢測(cè)設(shè)備固定在機(jī)艙20的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)氣排氣口 19中，則需外接一個(gè)操作和 顯示單元與計(jì)算器4和/或操作和顯示單元5連接，這個(gè)外接單元可以安裝在飛行員駕駛 艙內(nèi)。如果檢測(cè)設(shè)備不固定(便攜式)，則通過(guò)在不同的地方進(jìn)行測(cè)量可以確定氣體和 氣味的來(lái)源位置。例如，可以通過(guò)在機(jī)艙飾板周?chē)苿?dòng)檢測(cè)設(shè)備確定機(jī)艙飾板下方的線路是否有問(wèn)題。便攜式的檢測(cè)設(shè)備1還可以用于檢測(cè)未知液體。例如，機(jī)艙內(nèi)的或者機(jī)艙外，飛機(jī) 下方堆積的液體等。該檢測(cè)設(shè)備1可以單獨(dú)使用，也可以與差分電遷移率粒徑譜儀(DMS)或者高場(chǎng)不 對(duì)稱(chēng)波形離子遷移譜儀(FAIMS)或者其他合適的檢測(cè)器連接用于氣體檢測(cè)。
權(quán)利要求
飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)氣體識(shí)別鑒定的方法，其特征在于，在機(jī)艙(20)的進(jìn)氣口安裝一個(gè)檢測(cè)設(shè)備(1)，并對(duì)檢測(cè)設(shè)備(1)所測(cè)得的結(jié)果采用數(shù)學(xué)算法進(jìn)行分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)學(xué)算法分為兩種校準(zhǔn)和氣體測(cè) 量，包括，-校準(zhǔn)是將檢測(cè)設(shè)備(1)的測(cè)量范圍根據(jù)氣體種類(lèi)劃分，確定每種氣體的極限值，以及-氣體測(cè)量包括氣體種類(lèi)識(shí)別以及氣體濃度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)設(shè)備(1)針對(duì)未知?dú)怏w的校準(zhǔn)， 包括，檢測(cè)設(shè)備(1)練習(xí)測(cè)量未知?dú)怏w，然后將檢測(cè)設(shè)備(1)所測(cè)得的測(cè)量信號(hào)與相應(yīng)的極 限值構(gòu)成一組數(shù)據(jù)，然后建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以確定每種氣體種類(lèi)的極限值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述校準(zhǔn)檢測(cè)設(shè)備(1)針對(duì)可聞氣體的未 知?dú)馕兜男?zhǔn)，包括，需將檢測(cè)設(shè)備(1)所測(cè)得的測(cè)量信號(hào)與相應(yīng)的氣味閾值構(gòu)成一組數(shù) 據(jù)，然后建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以確定每種氣體種類(lèi)的極限值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述氣體測(cè)量中識(shí)別出氣體的種類(lèi) 后，進(jìn)行測(cè)量時(shí)選擇該種氣體，然后測(cè)量該種氣體的濃度，包括，通過(guò)比較檢測(cè)設(shè)備(1)所 測(cè)得的結(jié)果與之前所測(cè)得的結(jié)果可以確定所測(cè)氣體的濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過(guò)改變機(jī)艙進(jìn)氣口的吸氣通道，或者通 過(guò)改變吸氣通道前運(yùn)行參數(shù)以確定吸氣通道吸氣區(qū)域所測(cè)得氣體的來(lái)源，特別是氣體來(lái)源 的種類(lèi)及位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，通過(guò)改變機(jī)艙新鮮空氣的吸氣通道，或 者通過(guò)改變飛機(jī)推進(jìn)器的運(yùn)行參數(shù)，確定位于飛機(jī)推進(jìn)器的吸氣通道中吸氣區(qū)域的保養(yǎng)情 況。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，-對(duì)檢測(cè)設(shè)備(1)的測(cè)量范圍根據(jù)氣體種類(lèi)劃分，采用人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，特別是Kohonen 網(wǎng)絡(luò)，_確定每種氣體種類(lèi)的極限值，采用人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，特別是多層感知器網(wǎng)絡(luò)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)，其特征在于，借助供給泵(2)吸入待測(cè)量的氣體， 并通過(guò)分流管(16)分流，然后輸入到相互并聯(lián)的一個(gè)離子淌度光譜儀(3)、一個(gè)電化電池 (15)、一個(gè)光電傳感器(13)和/或兩個(gè)金屬氧化物傳感器(14)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，待測(cè)量的氣體輸入到離子淌度光譜儀 (3)、電化電池(15)、光電傳感器(13)及金屬氧化物傳感器(14)之前，也可替換的只在輸入 到離子淌度光譜儀(3)之前，混入一定量參照氣體，混入?yún)⒄諝怏w時(shí)，開(kāi)始的流量盡可能最 大，然后逐漸降低。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，根據(jù)離子淌度光譜儀(3)、電化電池 (15)、光電傳感器(13)和/或金屬氧化物傳感器(14)的測(cè)量信號(hào)調(diào)節(jié)參照氣體的劑量，方 法如下_直接參考金屬氧化物傳感器(14)的相對(duì)信號(hào)高度調(diào)節(jié)供給泵的流量，如需提高金屬 氧化物傳感器的測(cè)量信號(hào)，則暫時(shí)提高供給泵(17)的流量，如需降低金屬氧化物傳感器的 測(cè)量信號(hào)，則暫時(shí)降低供給泵(17)的流量，_參考離子淌度光譜儀(3)的測(cè)量信號(hào)調(diào)節(jié)參照氣體流量的絕對(duì)范圍，具體方法是，采用一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)所測(cè)得的絕對(duì)信號(hào)高度為參考，調(diào)整通過(guò)供給泵輸送的參照氣體的氣流 量的最大和最小范圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，采用離子淌度光譜儀(3)和光電傳感 器(13)的組合檢測(cè)需測(cè)量的氣體中的芳香化合物，進(jìn)一步的采用離子淌度光譜儀(3)和電 化電池(15)的組合檢測(cè)所測(cè)氣體中單獨(dú)的物質(zhì)，例如光氣，進(jìn)一步的采用離子淌度光譜儀 (3)和金屬氧化物傳感器(14)的組合檢測(cè)所測(cè)氣體中的碳水化合物或一氧化碳。
13.機(jī)艙內(nèi)氣體識(shí)別鑒定的設(shè)備，其特征在于，該檢測(cè)設(shè)備(1)外部有一個(gè)進(jìn)氣管接 頭(10)，一個(gè)排氣管接頭(7)及一個(gè)操作和顯示單元(5)，檢測(cè)設(shè)備(1)內(nèi)部，進(jìn)氣管接頭 (10)和排氣管接頭(7)位置之間安裝一個(gè)離子淌度光譜儀(3)、一個(gè)供給泵(2)及一臺(tái)電 子計(jì)算器⑷。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，_供給泵(2)吸氣側(cè)通過(guò)一根氣體導(dǎo)管(8)與連接有另一根氣體導(dǎo)管(9)與進(jìn)氣管接 頭(10)的離子淌度光譜儀(3)連接，排氣側(cè)則通過(guò)一根氣體導(dǎo)管(6)與排氣管接頭(7)連 接并與大氣相通，并且_計(jì)算器(4)通過(guò)導(dǎo)線(11)與離子淌度光譜儀(3)電氣連接，通過(guò)導(dǎo)線(12)與操作和 顯示單元(5)電氣連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，檢測(cè)設(shè)備(1)中具備至少一個(gè)光電傳感 器(13)、至少一個(gè)金屬氧化物傳感器(14)和/或至少一個(gè)電化電池(15)，并且，每個(gè)光電 傳感器(13)，金屬氧化物傳感器(14)和/或每個(gè)電化電池(15)都與離子淌度光譜儀(3) 并聯(lián)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，光電傳感器(13)與金屬氧化物傳感器 (14)串聯(lián)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13-16中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，計(jì)算器(4)中儲(chǔ)存的數(shù) 學(xué)算法可以用于校準(zhǔn)和氣體測(cè)量，-校準(zhǔn)指將檢測(cè)設(shè)備(1)的測(cè)量范圍根據(jù)不同的氣體種類(lèi)進(jìn)行劃分，確定每種氣體種 類(lèi)的測(cè)量極限值，以及-氣體測(cè)量指識(shí)別氣體種類(lèi)并確定氣體濃度。
18.根據(jù)權(quán)利要求13-17中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，檢測(cè)設(shè)備(1)固定安裝 在機(jī)艙進(jìn)氣端或可移動(dòng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13-18中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，檢測(cè)設(shè)備(1)由離子淌 度光譜儀(3)、電化電池(15)、光電傳感器(13)和/或兩個(gè)金屬氧化物傳感器(14)構(gòu)成， 檢測(cè)設(shè)備通過(guò)氣體導(dǎo)管(8，9)與供給泵(2)連接，離子淌度光譜儀(3)、電化電池(15)、光 電傳感器(13)和/或兩個(gè)金屬氧化物傳感器(14)之間相互串聯(lián)以控制供給泵(17)輸入 參照氣體的流量，檢測(cè)設(shè)備還與電子計(jì)算器(4)以及一個(gè)操作和顯示單元(5)連接，操作和 顯示單元可以通過(guò)圖形或聲音形式發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明的目的就是希望研發(fā)一種能夠簡(jiǎn)單快速有效識(shí)別鑒定機(jī)艙內(nèi)氣體的方法，并且所使用的設(shè)備儀器體積輕巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。這可以通過(guò)在機(jī)艙進(jìn)氣端加裝一個(gè)檢測(cè)設(shè)備，并且通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算分析檢測(cè)設(shè)備所測(cè)得的結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)。該機(jī)艙內(nèi)氣體檢測(cè)和識(shí)別方法以及相應(yīng)所需使用的設(shè)備儀器用于識(shí)別和鑒定飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)的氣體，特別可以用于識(shí)別機(jī)艙內(nèi)的氣味以及爆炸性氣體和/或有害氣體。
文檔編號(hào)G01N27/64GK101965512SQ200880127926
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者A·瓦爾特, M·施密特, W·明赫邁爾 申請(qǐng)人:氣體感覺(jué)分析有限責(zé)任公司