[发明专利]气体检测系统、装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种主动式检测技术，尤指一种能轻易操作并主动地检测出特定空间中目标气体的存在情形的气体检测系统、装置及方法。

背景技术

目前以金属氧化半导体技术为基础的气体检测技术，因低成本、量测快速以及使用寿命长等优势，已普遍地应用在居家及工业安全的领域，具体来说，此技术利用具备金属氧化薄膜与加热器的传感器对气体分子进行检测，其中，加热器会使金属氧化薄膜的温度升高，令金属氧化薄膜在升温过程中能与环境中的气体分子产生反应，进而改变金属氧化薄膜的电阻值以输出对应的感测信号，再对感测信号进行比对分析后，遂能检测出气体的特性。

然而，实际使用时，金属氧化薄膜与气体分子的反应受限于温度、湿度等环境因素的干扰，以致输出的感测信号会伴随着信号漂移(drift)的现象，使后续的比对分析无法获得精确的结果。除此之外，当气体分子中混合有如甲醇及乙醇等同类型的气体分子时，因同类型的气体分子的反应温度及其它特性皆极为相近，所以现行的检测方法即便完成了感测信号的比对分析，也不易取得气体分子精确的浓度或混合比例。

现有公开的专利案也有涉及此种检测技术者，如美国第6739180、7350396、7460958及7680607号专利案，其中，美国第6739180及7350396号专利案为单纯地借由信号比对结果进行检测，并未解决信号漂移的问题，所以在浓度的检测上仍无法获得足够的精确度，同时也未揭露甲醇加乙醇等同类混合物的辨识方法。而第7460958号美国专利虽能根据预测模式(prediction module)计算浓度，但因其实施时需要针对传感器数组中的每一传感器进行自我诊断及补偿，所以会额外消耗检测的成本及时间，而美国第7680607号专利所提出的分析化学物质(Chemical Analyte)技术也需要以多个金属氧化传感器进行信号比对，进而造成检测成本及时间的浪费，同时也无法克服环境温度及湿度所造成的信号漂移现象。

另一方面，现行的气体检测技术需要借由体积庞大及成本高昂的检测设备来予以实施，因此并无法实时地为社会大众解决最生活中最为切身的问题。举例来说，市面上充斥着许多含有会造成人体伤害的甲醇的劣质酒精饮料，惟使用者欲确定其是否含有甲醇时，却只能撷取酒精饮料的样本并将其送交特定机关进行耗时费工的检测。

是以，如何解决现有气体检测技术的缺点，遂成为本领域技术人员的主要课题。

发明内容

鉴于现有技术的缺失，本发明的主要目的在于提供一种能克服环境因素的影响且能供使用者轻易地操作的主动式气体检测技术。

为达上述目的及其它目的，本发明提供一种气体检测系统，其包括：数据库，其存储有至少一目标气体的特征信号；电压单元，其用以输出对应该目标气体的一可变式脉冲电压波形；检测单元，其借由该电压单元输出的该可变式脉冲电压波形提升自身温度，以与特定空间中的气体分子进行反应，以输出对应该气体分子的一感测信号；处理单元，其根据该目标气体的反应温度对该检测单元输出的该感测信号进行无因次化或正规化计算，以输出一相对信号；以及分析单元，其将该处理单元输出的该相对信号的一段与存储于该数据库的该特征信号进行比对，以输出一分析结果。

此外，本发明还提供一种气体检测装置，其包括特定空间取样系统、警示系统、以及前述的气体检测系统，其中，特定空间取样系统是由特定空间中撷取气体分子以供气体检测系统进行检测，而警示系统用以接收气体检测系统输出的结果以显示对应的警示讯息。

其次，本发明还提供一种气体检测方法，其包括：输出对应一目标气体的一可变式脉冲电压波形至一检测单元；该检测单元于接收该可变式脉冲电压波形后进行一升温程序；升温后的该检测单元与特定空间中的气体分子反应以输出对应该气体分子的一感测信号；根据目标气体的反应温度，对该感测信号进行无因次化或正规化计算，以输出一相对信号；以及利用该数据库的该特征信号对该相对信号的一段进行比对，以输出一分析结果。

除此之外，本发明再提供一种气体检测装置，其包括：一壳体，具有一开口；一特定空间取样系统，连接至该壳体的该开口；以及一气体检测系统，位于该壳体之中，用以检测一待测气体，并输出一分析结果；一警示系统，位于该壳体的表面，用以接收该分析结果，当该分析结果大于一默认值时显示一警示信息；其中该气体检测装置通过该特定空间取样系统传送该待测气体进入该壳体。