自校準瓦斯檢測報警器的製作方法
2023-11-05 04:59:07
專利名稱：自校準瓦斯檢測報警器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種瓦斯檢測報警裝置，具體為一種自校準瓦斯檢測報警器。
背景技術：
現有的瓦斯檢測報警器都以氣敏傳感器作為採集瓦斯濃度信號的敏感部件。氣敏傳感器在煤礦的礦井下進行預警的實際工作過程中，環境比較惡劣，有的地方CH4的濃度很高，且有一些氣體雜質的存在，氣敏傳感器經長時間、反覆和被測氣體反應後，就會對被測氣體不敏感，從而形成「死區」(敏感膜對被測氣體不敏感的區域)，使氣敏傳感器的信號輸出產生漂移，勢必造成不能在要求的濃度下做出準確的報警反應，從而產生誤報、漏報的情況。要想使這種帶死區的傳感器達到報警的臨界狀態需要比正常狀態下更大濃度的被測氣體，而且傳感器使用時間越長，這種情況就越明顯，帶有死區的傳感器在實際工作中應用於危險氣體檢測和報警的隱患是不言而喻的；因此現有的瓦斯檢測報警裝置需要頻繁、定期地用標準氣樣對傳感器進行校準，給瓦斯檢測報警裝置的使用帶來不便。
發明內容
本實用新型解決現有的以氣敏傳感器為敏感部件的瓦斯檢測報警裝置需頻繁、定期進行校準，從而給使用帶來不便的問題，提供一種自校準瓦斯檢測報警器，並只以提供該瓦斯檢測報警器的硬體結構為目的。
本實用新型是採用如下技術方案實現的自校準瓦斯檢測報警器，包含單片機，單片機的信號輸入端連接有探測氣敏傳感器，單片機的信號輸出端連接有瓦斯顯示、報警電路；在單片機的信號輸入端還連接有自校準氣敏傳感器。
以單片機為核心，由氣敏傳感器採集瓦斯濃度信號並送入單片機，單片機在相應軟體的支持下對採入的瓦斯濃度信號進行分析、判斷，當瓦斯濃度超過某一設定值時，單片機控制相應的顯示報警電路進行瓦斯超標的顯示報警。這是現有的常規瓦斯檢測報警器的公知結構和工作過程。對電學或計算機領域的技術人員來講，氣敏傳感器與單片機之間的具體連接、顯示報警電路的具體構成以及顯示報警電路與單片機之間的具體連接是公知且容易實現的，並且顯示報警電路可採用多種不同的公知電路結構，因此，本實用新型在權利要求中對氣敏傳感器與單片機之間的具體連接、顯示報警電路的具體構成以及顯示報警電路與單片機之間的具體連接未作具體描述，但在說明書附圖中給了一種具體的電路原理圖，並在具體實施方式
中對其作了具體描述。
本實用新型與現有瓦斯檢測報警器相比，其突出的實質性特點是在單片機的信號輸入端連接有自校準氣敏傳感器。單片機在相應軟體的支持下對自校準氣敏傳感器進行控制，使其在平時不通電、不工作，當瓦斯檢測報警器工作一段時間，其探測氣敏傳感器出現漂移時，單片機控制自校準傳感器間隙地帶電工作，將自校準傳感器採入的信號作為校準探測氣敏傳感器的基準，即單片機在相應軟體的支持下，將探測傳感器採入的信號值以自校準氣敏傳感器採入的信號值為基準進行轉換、校準處理，從而實現瓦斯檢測報警器的自校準。由於自校準氣敏傳感器平時不通電不會與被測氣體發生反應(只在校準時間隙性地通電工作)，其可較長時間地保持高敏感度，用其做基準是可行的。通過自校準可避免瓦斯檢測報警器在實際使用過程中頻繁地人為校準，使瓦斯檢測報警器使用更方便。
本實用新型通過增設自校準電路，使瓦斯檢測報警器能夠避免反覆的人為校準，瓦斯檢測報警器的穩定性(即氣敏傳感器出現漂移的時間)可提高20倍以上。
圖1為本實用新型所述的自校準瓦斯檢測報警器的電路原理圖；圖1中同號線端相連。
具體實施方式
自校準瓦斯檢測報警器，包含單片機A1，單片機的信號輸入端連接有探測氣敏傳感器，單片機的信號輸出端連接有瓦斯顯示、報警電路；在單片機的信號輸入端還連接有自校準氣敏傳感器。
單片機A1選用ATM128型號。探測氣敏傳感器和自校準傳感器選用LXK-3，其分別通過接口S3、S2與電路連接；探測氣敏傳感器和自校準傳感器的輸出端分別與信號放大晶片A2、A3(選用AD623)相連，信號放大晶片A2、A3的輸出端SAOUT、SBOUT分別與單片機A1的相應信號輸入端相連；探測氣敏傳感器和自校準傳感器都配置有分別由恆壓驅動晶片M8、M2(選用MAX1818)構成的驅動電路，該驅動電路是氣敏傳感器正常工作所必須的公知電路，恆壓驅動晶片M8、M2的輸入端AS、BS分別與單片機的相應控制端相連，單片機通過該相應控制端來控制恆壓驅動晶片M8、M2、進而控制探測氣敏傳感器和自校準傳感器的工作狀態。
與單片機的信號輸出端BELL相連的報警電路包含恆壓驅動晶片M4(選用MAX1818)，恆壓驅動晶片M4的輸出端連接有蜂鳴器B1。
與單片機的信號輸出端相連的顯示電路包含三塊恆壓驅動晶片M1、M2、M3(選用MAX1916)，其輸入端LINGHT1、LINGHT2、LINGHT3分別與單片機的相應輸出線端相連，各恆壓驅動晶片M1、M2、M3的輸出端分別連接有三個發光二極體L1、L2、L3，L4、L5、L6，L7、L8、L9，並且每一恆壓驅動晶片輸出端連接的發光二極體為不同顏色，如恆壓驅動晶片M1輸出端的發光二極體L1、L2、L3為紅色，恆壓驅動晶片M2輸出端的發光二極體L4、L5、L6為黃色，恆壓驅動晶片M3輸出端的發光二極體L7、L8、L9為綠色。單片機根據不同瓦斯濃度等級，使顯示電路中不同的恆壓驅動晶片導通，發出不顏色的光，顯示非常直觀。
該自校準瓦斯檢測報警器的電路結構具有體積小、功耗低、靈敏度高、易批量生產、成體低等優點，特別是其電路結構具有很高的集成度，體積非常小。因此，可將該自校準瓦斯檢測報警器固定於礦燈殼體內。當瓦斯濃度低於某一數值(如1％)時，單片機控制顯示電路中的一個恆壓驅動晶片工作，此時發光二極體即可作為照明使用。當瓦斯濃度高於某一數值(如1％)時，另一恆壓驅動晶片工作發紅光，直觀地提示顯示，同時報警電路發聲報警，瓦斯濃度再高時，第三個恆壓驅動晶片工作發綠光，進行極限報警顯示。
權利要求1.一種自校準瓦斯檢測報警器，包含單片機(A1)，單片機的信號輸入端連接有探測氣敏傳感器，單片機的信號輸出端連接有瓦斯顯示、報警電路；其特徵為在單片機的信號輸入端還連接有自校準氣敏傳感器。
2.如權利要求1所述的自校準瓦斯檢測報警器，其特徵為與單片機的信號輸出端相連的顯示電路包含三塊恆壓驅動晶片(M1、M2、M3)，各恆壓驅動晶片(M1、M2、M3)的輸出端分別連接有三個發光二極體(L1、L2、L3，L4、L5、L6，L7、L8、L9)，並且每一恆壓驅動晶片輸出端連接的發光二極體為不同顏色。
3.如權利要求1或2所述的自校準瓦斯檢測報警器，其特徵為將該自校準瓦斯檢測報警器固定於礦燈殼體內。
專利摘要本實用新型為一種自校準瓦斯檢測報警器，涉及瓦斯檢測報警裝置。本實用新型解決現有的以氣敏傳感器為敏感部件的瓦斯檢測報警裝置需頻繁、定期進行校準，從而給使用帶來不便的問題。該自校準瓦斯檢測報警器包含單片機，單片機的信號輸入端連接有探測氣敏傳感器，單片機的信號輸出端連接有瓦斯顯示、報警電路；在單片機的信號輸入端還連接有自校準氣敏傳感器。本實用新型通過增設自校準電路，使瓦斯檢測報警器能夠避免反覆的人為校準，瓦斯檢測報警器的穩定性可提高20倍以上。通過自校準可避免瓦斯檢測報警器在實際使用過程中頻繁地人為校準，使瓦斯檢測報警器使用更方便。
文檔編號G12B13/00GK2789764SQ200520024090
公開日2006年6月21日 申請日期2005年5月15日 優先權日2005年5月15日
發明者張文棟, 劉俊, 熊繼軍, 薛晨陽, 文豐, 譚秋林, 李強龍 申請人:中北大學