一種多功能氣體檢測儀的製作方法
2023-12-05 03:25:46 4
本實用新型屬於工業生產中安全防護用的氣體檢測設備技術領域，具體地是涉及一種多功能氣體檢測儀；主要用於檢測有毒、有害、可燃性氣體。
背景技術：
工業生產中所產生的氣體有很多為有毒、有害、可燃性氣體，那麼氣體檢測儀起著至關重要的檢測作用，氣體檢測儀主要用於檢測易燃、易爆、有毒、有害氣體的濃度，如天然氣、煤氣、甲烷、乙烷、丙烷、氫氣、丙酮、一氧化碳、苯等；氣體檢測儀被廣泛應用於化工、石化、電子冶金等領域以及民用安全檢測中。目前，國內現有氣體檢測儀仍然具有只能檢測單一氣體的局限，氣體檢測儀以單一氣體檢測儀為主，使用不方便、測量氣體濃度範圍窄、維護成本高；雖然已經研製出一些多參數氣體檢測儀，但這些檢測儀仍普遍存在著穩定性不夠、測量精度低、抗幹擾能力差等的問題。
技術實現要素：
本實用新型就是針對上述問題，彌補現有技術的不足，提供一種多功能氣體檢測儀；本實用新型可對不同氣體的濃度進行快速檢測並能實時顯示和聲光報警，實現了僅使用一個檢測儀就可以實時地對周圍的多種氣體種類的識別和濃度的判斷，使用方便、測量範圍廣、維護成本低，穩定性好、測量精度高、抗幹擾能力強。
為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案。
本實用新型一種多功能氣體檢測儀，包括被檢測氣體，和提供電能的電源模塊；其結構要點是：所述被檢測氣體由氣體測量電路進行檢測，被檢測氣體進入氣體測量電路的輸入端，所述氣體測量電路的輸出端連接信號調理電路的輸入端，信號調理電路的輸出端連接單片機的信號輸入端；所述單片機的信號輸出端分別連接有聲光報警模塊和液晶顯示模塊，所述單片機的信號輸入端還連接有按鍵模塊；所述電源模塊為氣體測量電路、信號調理電路、單片機、聲光報警模塊、液晶顯示模塊和按鍵模塊提供電能；所述氣體測量電路由CH4和CO2二合一測量電路、O2測量電路、CO測量電路、NO測量電路、NO2測量電路、SO2測量電路組成，所述電源模塊由外接電源、自動切換電路、鎳氫電池組相連組成。
作為本實用新型的一種優選方案，所述單片機選用S3C2440A嵌入式微處理器。
作為本實用新型的另一種優選方案，所述信號調理電路由濾波電路、放大電路、A/D轉換電路依次相連組成，所述氣體測量電路的輸出端連接濾波電路的輸入端，所述A/D轉換電路的輸出端連接單片機的信號輸入端。
作為本實用新型的另一種優選方案，所述單片機還連接有通信接口模塊，所述通信接口模塊與上位機相連通信，所述上位機為PC機。
作為本實用新型的另一種優選方案，所述CH4和CO2二合一測量電路選用非色散紅外防爆二合一傳感器。
作為本實用新型的另一種優選方案，所述O2測量電路、CO測量電路、NO測量電路、NO2測量電路、SO2測量電路分別選用O2電化學式傳感器、CO電化學式傳感器、NO電化學式傳感器、NO2電化學式傳感器、SO2電化學式傳感器。
作為本實用新型的另一種優選方案，所述聲光報警模塊由三極體、發光二極體、蜂鳴器組成。
具體地，本實用新型所述的電源模塊由外接電源、自動切換電路、鎳氫電池組相連組成，所述電源模塊具有自動切換內、外電源的功能；當有外接電源輸入時，則由外接電源給檢測儀的氣體測量電路、信號調理電路、單片機、聲光報警模塊、液晶顯示模塊和按鍵模塊供電，並同時給內置的鎳氫電池組充電；當外接電源斷電時，則由內置的鎳氫電池組供電；避免了斷電影響檢測儀的工作而構成安全隱患。
更具體地，所述的自動切換電路選用PMOS管開關電路，來實現內、外電源的自動切換。
本實用新型有益效果。
1、本實用新型通過所述的氣體測量電路、信號調理電路、單片機、聲光報警模塊、液晶顯示模塊相結合，可對不同氣體的濃度進行快速檢測並能實時顯示和聲光報警，實現了僅使用一個檢測儀就可以實時地對周圍的多種氣體種類的識別和濃度的判斷，使用方便、測量範圍廣、維護成本低，穩定性好、測量精度高、抗幹擾能力強。
2、本實用新型通過所述的通信接口模塊能夠將測量的氣體濃度數據傳送給上位機，通過上位機對氣體檢測儀進行實時監控、參數設置與數據存儲；所述的電源模塊由外接電源、自動切換電路、鎳氫電池組相連組成，避免了斷電影響檢測儀的工作而構成安全隱患。
附圖說明
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施方式，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
圖1是本實用新型一種多功能氣體檢測儀的整體連接結構示意框圖。
圖2是本實用新型一種多功能氣體檢測儀的電源模塊的電路連接原理圖。
具體實施方式
結合附圖1所示，本實用新型一種多功能氣體檢測儀，包括被檢測氣體，和提供電能的電源模塊；其結構要點是：所述被檢測氣體由氣體測量電路進行檢測，被檢測氣體進入氣體測量電路的輸入端，所述氣體測量電路的輸出端連接信號調理電路的輸入端，信號調理電路的輸出端連接單片機的信號輸入端；所述單片機的信號輸出端分別連接有聲光報警模塊和液晶顯示模塊，所述單片機的信號輸入端還連接有按鍵模塊；所述電源模塊為氣體測量電路、信號調理電路、單片機、聲光報警模塊、液晶顯示模塊和按鍵模塊提供電能；所述氣體測量電路由CH4和CO2二合一測量電路、O2測量電路、CO測量電路、NO測量電路、NO2測量電路、SO2測量電路組成，所述電源模塊由外接電源、自動切換電路、鎳氫電池組相連組成。
所述單片機選用S3C2440A嵌入式微處理器。
所述信號調理電路由濾波電路、放大電路、A/D轉換電路依次相連組成，所述氣體測量電路的輸出端連接濾波電路的輸入端，所述A/D轉換電路的輸出端連接單片機的信號輸入端。
所述單片機還連接有通信接口模塊，所述通信接口模塊與上位機相連通信，所述上位機為PC機；通過所述的通信接口模塊能夠將測量的氣體濃度數據傳送給上位機，通過上位機對氣體檢測儀進行實時監控、參數設置與數據存儲。
所述CH4和CO2二合一測量電路選用非色散紅外防爆二合一傳感器；非色散紅外防爆二合一傳感器保持了紅外傳感器的溫度自補償、穩定性、抗幹擾性、免維護和長壽命的優點，而且避免了傳統紅外原理檢測器的光學部件暴露在空氣中，受灰塵或水霧等物質覆蓋光學部件造成的運行故障或誤報警的問題。
所述O2測量電路、CO測量電路、NO測量電路、NO2測量電路、SO2測量電路分別選用O2電化學式傳感器、CO電化學式傳感器、NO電化學式傳感器、NO2電化學式傳感器、SO2電化學式傳感器。
電化學式傳感器由膜電極和電解液澆封而成，通常待測氣體擴散進入傳感器內，將電解液分解成正負帶電離子，形成電流信號，膜電極將信號輸出，通過檢測電流信號就能得到氣體的濃度；電化學式傳感器主要用於氧氣和有毒氣體等的檢測。
具體地，本實用新型所述的電源模塊由外接電源、自動切換電路、鎳氫電池組相連組成，所述電源模塊具有自動切換內、外電源的功能；當有外接電源輸入時，則由外接電源給檢測儀的氣體測量電路、信號調理電路、單片機、聲光報警模塊、液晶顯示模塊和按鍵模塊供電，並同時給內置的鎳氫電池組充電；當外接電源斷電時，則由內置的鎳氫電池組供電；避免了斷電影響檢測儀的工作而構成安全隱患。
更具體地，所述的自動切換電路選用PMOS管開關電路，來實現內、外電源的自動切換。
當有外接電源時，由外接5 V本地電源供給自動切換電路，並同時給鎳氫電池組充電；如圖2所示的電源模塊的電路連接原理圖，通過電源充電管理晶片U2和CN4136晶片U3相連，實現給鎳氫電池組進行智能充電；最後經線性穩壓晶片U1 HT7533輸出3.3V給檢測儀供電。
結合技術方案與附圖闡述本實用新型的工作原理：所述的CH4和CO2二合一測量電路、O2測量電路、CO測量電路、NO測量電路、NO2測量電路、SO2測量電路檢測到相應的氣體後，經內部電化學反應，產生與氣體濃度呈線性的電流，經信號調理電路的濾波、放大、A/D轉換電路把電流信號轉換成適合單片機S3C2440A允許輸入的數位訊號；然後通過單片機S3C2440A處理後在液晶顯示模塊上把相應氣體的濃度顯示出來，當單片機S3C2440A檢測出某種氣體濃度超限時，所述的聲光報警模塊進行聲光報警；本實用新型可以通過按鍵模塊來觸發中斷來控制相應數據，還可以通過上位機對氣體檢測儀進行實時監控、參數設置與數據存儲。
可以理解的是，以上關於本實用新型的具體描述，僅用於說明本實用新型而並非受限於本實用新型實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本實用新型的保護範圍之內。