帶有照明功能的便攜瓦斯測報儀的製作方法
2023-10-20 22:48:37 5
專利名稱：帶有照明功能的便攜瓦斯測報儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於測量檢測儀器，具體說，涉及一種便攜瓦斯測報儀的技術方案。
瓦斯報警儀是煤礦檢測井下瓦斯——甲烷含量的常用儀表，一般為置於礦燈之上的組合頭燈式。這類儀器，雖然攜帶方便，但在礦井下工作時，抗幹擾能力較差，報警精度不高；採用普通電源，體積大，質量重，且安全性差；儀器整體抗衝擊、抗拉性能弱。
本發明的目的就是為了克服現有技術上的不足，而提出的一種抗幹擾能力強、多等級報警、體積緊湊、耐用性能好的瓦斯測報儀的技術方案。
本發明包括燈頭1、電源2、報警器和連接電纜3。由內置催化元件的傳感器室4、分級報警電板5、顯示器6、紅外接收頭7和報警喇叭8構成的報警器與聚合物鋰電池電源2置於金屬儀器盒9內。報警器固定於金屬儀器盒的上部，並通過隔板10與聚合物鋰電池隔離。金屬儀器盒面板嵌有傳感器室的通氣窗11、顯示器、紅外接收頭和報警聲孔12，金屬儀器盒背面固接有穿帶式皮帶卡子13，金屬儀器盒頂端有帶有鎖緊功能的電纜接口14。分級報警電路板由電源接口15、保險管16、電壓變換器17、紅外接收電路18、單片機19、穩壓電路20、甲烷傳感器電路21、信號放大器22、顯示器驅動電路23和報警輸出電路24組成。與電源相接的電源接口接保險管，保險管的輸出分別接電壓變換器、紅外接收電路、單片機、信號放大器以及給甲烷傳感器提供電源的穩壓電路。信號放大器接收甲烷傳感器的輸出信號，經放大後輸出給單片機。紅外接收電路接收遙控信號並輸出給單片機；單片機將接收的信號進行處理，輸出相應的分級輸出信號分別供給顯示驅動電路和報警輸出電路。
採用了上述方案，本發明的主要優點是由於特殊結構的金屬儀器盒，使得儀器中的數字電路得到了很好的屏蔽保護，防止煤礦井下各種雜散電場對儀器電路的幹擾；提高了儀器的整體抗衝擊力，減小了體積；同時，由於有了金屬皮帶卡子固接於盒體上，克服了高寒地區使用的局限性；在電池的選擇上，採用了高分子聚合物鋰電池，克服了各種金屬外殼封裝的「液態鋰電池」的不足，充放電無爆炸危險；甲烷檢測部分採用了特殊設計的傳感器室結構，使得儀器靈敏度大大提高；採用了分級報警的「智能」化被測信息處理設計，實現了數字顯示、聲、光分段報警，當CH4(瓦斯)濃度較小(1％)，聲音及數字報警，當CH4濃度較高時(如1.5)加入光閃報警，以克服傳統儀器低濃度光報警時，因為下偏差(0.85％)所造成的混亂；礦燈電纜與儀器盒通過帶鎖緊功能的電纜接口連接，保證了本儀器整體的抗拉力。以本發明生產的儀器，完全達到或超過新國標GB7957-2003的全部技術指標要求。
本發明附圖的圖面說明如下
圖1為本發明的示意圖；圖2為本發明的結構圖；圖3為本發明的背部示意圖；圖4為本發明的電路框圖；圖5為本發明實施例的電路圖；圖6為本發明的電纜接口結構圖。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳述在實施例的分級報警電路板5中，電壓變換器17為由集成電路U3、電晶體T4、二極體D2和D3、電容C1、C3、C4、C6和電阻R構成的升壓電路，為報警輸出電路供電。紅外接收電路18由REDRE紅外接收頭和電容C組成。U2單片機晶片內含10位A/D轉換器。穩壓電路20由集成電路U1A、電晶體T1、T2、二極體D1和電阻R1、R2、R3構成串聯線性穩壓電路，向甲烷傳感器電路提供穩定電壓。甲烷傳感器電路21為由催化元件J3與電阻R20、R12、R14構成的惠斯登電橋；信號放大器22由運算放大器U4A、電阻R16、R17、R18、R19和電容C3、C2構成的差分放大電路，對惠斯登電橋產生的差分信號進行放大，並輸出給單片機。顯示器驅動電路23由電阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R13構成，接3位LED 7段數碼顯示器，呈共陰極電路。
在實施例中，金屬儀器盒9頂端的電纜接口14有金屬外套25、壓緊螺母26、金屬卡圈27和棗核型膠圈28構成。金屬外套為內徑有階梯的通管，頂端內壁有內螺紋，壓緊螺母帶有與金屬外套中內螺紋配合的外螺紋；棗核型膠圈在壓緊螺母與金屬卡圈的擠壓下變形並鎖緊貫穿於其中的電纜3。
權利要求
1.一種帶有照明功能的便攜瓦斯測報儀，包括燈頭、電源、報警器和連接電纜，其特徵在於由內置催化元件的傳感器室、分級報警電板、顯示器、紅外接收頭和報警喇叭構成的報警器與聚合物鋰電池置於金屬儀器盒內，報警器固定於金屬儀器盒的上部，並通過隔板與聚合物鋰電池隔離；金屬儀器盒面板嵌有傳感器室的通氣窗、顯示器、紅外接收頭和報警聲孔，金屬儀器盒背面固接有穿帶式皮帶卡子，金屬儀器盒頂端有具有鎖緊功能的電纜接口；分級報警電路板由電源接口、保險管、電壓變換器、紅外接收電路、單片機、穩壓電路、甲烷傳感器電路、信號放大器、顯示器驅動電路和報警輸出電路組成；與電源相接的電源接口接保險管，保險管的輸出分別接電壓變換器、紅外接收電路、單片機、信號放大器以及給甲烷傳感器電路提供電源的穩壓電路；信號放大器接收甲烷傳感器的輸出信號，經放大後輸出給單片機；紅外接收電路接收遙控信號並輸出給單片機；單片機將接收的信號進行處理，輸出相應的分級輸出信號分別供給顯示驅動電路和報警輸出電路。
2.按照權利要求1所述的帶有照明功能的便攜瓦斯測報儀，其特徵在於在分級報警電路板中，電壓變換器為由集成電路U3、電晶體T4、二極體D2和D3、電容C1、C3、C4、C6和電阻R構成的升壓電路，為報警輸出電路供電；紅外接收電路由紅外接收頭REDRE和電容C組成；單片機U2內含10位A/D轉換器；穩壓電路由集成電路U1A、電晶體T1、T2、二極體D1和電阻R1、R2、R3構成串聯線性穩壓電路，向甲烷傳感器電路提供穩定電壓；甲烷傳感器電路為由催化元件J3與電阻R20、R12、R14構成的惠斯登電橋；信號放大器由運算放大器U4A、電阻R16、R17、R18、R19和電容C3、C2構成差分放大電路，對惠斯登電橋產生的差分信號進行放大，並輸出給單片機；顯示器驅動電路由電阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R13構成，接3位LED 7段數碼顯示器，呈共陰極電路。
3.按照權利要求1或2所述的帶有照明功能的便攜瓦斯測報儀，其特徵在於金屬儀器盒頂端的電纜接口由金屬外套、壓緊螺母、金屬卡圈和棗核型膠圈組成；金屬外套為內徑有階梯的通管，頂端內壁有內螺紋，壓緊螺母帶有與金屬外套中內螺紋配合的外螺紋，棗核型膠圈在壓緊螺母與金屬卡圈的擠壓下變形並鎖緊貫穿於其中的電纜。
全文摘要
本發明公開了一種帶有照明功能的便攜瓦斯測報儀，該儀器的報警器由內置催化元件的傳感器室、分級報警電板、顯示器、紅外接收頭和報警喇叭構成，報警器和聚合物鋰電池置於金屬儀器盒內。報警器固接於金屬儀器盒的上部，並通過隔板與聚合物鋰電池隔離。金屬儀器盒面板嵌有傳感器室的通氣窗、顯示器、紅外接收頭和報警聲孔，金屬儀器盒背面固接有穿帶式皮帶卡子，金屬儀器盒頂端有帶有鎖緊功能的電纜接口；分級報警電路板由電源接口、保險管、電壓變換器、紅外接收電路、單片機、穩壓電路、甲烷傳感器電路、信號放大器、顯示器驅動電路和報警輸出電路組成。該儀器的優點是抗幹擾力強，多等級報警，體積緊湊，耐用性好。
文檔編號G08B21/12GK1645118SQ20051001314
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月27日 優先權日2005年1月27日
發明者劉宏儒, 李衛群, 韓志剛 申請人:劉宏儒