專利名稱：全自動氣體報(bào)警器檢定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體報(bào)警器的檢定裝置，特別涉及對多路傳感器進(jìn)行性能測試， 型式評價(jià)，檢定校準(zhǔn)等工作的機(jī)械電子裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著石油化工行業(yè)以及煤礦冶金行業(yè)的日益發(fā)展，越來越多的安全問題 也日益暴露出來，在國家的大力整治下，能夠有效的減少環(huán)境氣體的危害，減少礦井的中毒 以及爆炸事故的發(fā)生，已經(jīng)成為生產(chǎn)企業(yè)重點(diǎn)投入的環(huán)節(jié)之一，隨之越來越多的可燃?xì)怏w 報(bào)警器以及有毒有害氣體報(bào)警器服務(wù)于石化，礦山，冶金，建筑等行業(yè)，在生活以及工作現(xiàn) 場，如果發(fā)生有毒有害氣體以及易燃易爆氣體的泄漏將產(chǎn)生嚴(yán)重后果，對人民的生命、財(cái)產(chǎn) 將產(chǎn)生極大的威脅，對自然環(huán)境也將產(chǎn)生極大的污染。因此，傳感器的質(zhì)檢工作對傳感器的 好壞以及生產(chǎn)現(xiàn)場的人員安全就起到了不可替代的作用，對而對傳感器具有檢定資質(zhì)的檢 定單位的檢定裝置及檢定方法卻比較簡單，無法有效的完成越來越多的大批量的氣體傳感 器的檢定工作。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種檢定效率高、檢定過程安全可靠的全自動氣體報(bào)警 器檢定裝置。本新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種全自動氣體報(bào)警器檢定裝置，包括，多套標(biāo)準(zhǔn)氣流發(fā)生裝置其中，每套裝置主要由高壓氣瓶連接減壓穩(wěn)壓與流量控 制機(jī)構(gòu)以及輸氣管上的電磁閥組成；PC機(jī)主要完成數(shù)據(jù)處理與顯示，控制所述標(biāo)準(zhǔn)氣流發(fā)生裝置中電磁閥的自動切 換；數(shù)據(jù)采集電路用作采集被檢氣體報(bào)警器輸出的傳感器信號，主要由整形隔離電 路、AD轉(zhuǎn)換器以及CPU順次級聯(lián)組成，其特征是所述數(shù)據(jù)采集電路中的整形隔離電路結(jié)構(gòu) 為電阻Rl —端為傳感器信號輸入端，電阻Rl另一端接于三極管Ql基極，三極管Ql發(fā)射 極接外部地，三極管Ql集電極串接電阻R2后接于三極管Q2基極，三極管Q2發(fā)射極接24V 電源正極，三極管Q2集電極串接電阻R3后接于光耦隔離芯片6N137的2腳，光耦隔離芯片 6N137的3、4腳均接于三極管Ql發(fā)射極，光耦隔離芯片6N137的6腳與8腳之間串接電阻 R4，光耦隔離芯片6N137的5腳接于內(nèi)部地，光耦隔離芯片6N137的5腳與6腳之間串接電 容Cl，且該6腳作為信號輸出端，其中，三極管Ql為NPN型三極管，三極管Q2為PNP型三極 管；所述數(shù)據(jù)采集電路為五套，五套數(shù)據(jù)采集電路采用RS232接口或USB接口方式通過PCI 總線與匯總CPU連接，匯總CPU再與所述PC機(jī)連接。上述三極管Ql型號為S8050，三極管Q2型號為S8550，電阻Rl為IOK Ω，電阻R2 為IOK Ω，電阻R3為;3Κ Ω，電阻R4為510 Ω，電容Cl為15 μ F。根據(jù)中國測試技術(shù)研究院可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)及計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研究項(xiàng)目的要求，設(shè)計(jì)完成了全自動氣體報(bào)警器檢定裝置，提高了氣體傳感器的檢定效率和 檢定過程的安全以及可靠性。本新型具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)1、運(yùn)用統(tǒng)一接口，可對多種電信號量進(jìn)行采集，包括電壓信號，電流信號，頻率 信號，無需切換接線方式，并可對檢定傳感器完成外加載功能。可對國產(chǎn)傳感器以及CT，霍 尼韋爾等外國公司的主流傳感器進(jìn)行測試檢定。2、采集數(shù)據(jù)通過USB接口上傳到PC，完成顯示、計(jì)算、存儲、原始記錄以及檢定證 書的打印。也可通過觸摸屏脫離計(jì)算機(jī)完成單體控制。3、可以對儀器的示值誤差、重復(fù)性、響應(yīng)時(shí)間、報(bào)警誤差、零點(diǎn)漂移、示值漂移進(jìn)行 在線測量、自動記錄測量結(jié)果、存儲測量數(shù)據(jù)，自動生成檢定記錄，打印證書。4、由PC機(jī)直接控制可編程控制器PLC從而切換電磁閥，完成檢定氣體的自動切 換，無需人工看守，實(shí)現(xiàn)全程自動測量。5、采用對位高精度AD—ADS1232提高電壓量以及電流量的采集精度；采用脈沖填 充法實(shí)現(xiàn)高精度測頻率。6、采用藍(lán)牙技術(shù)通訊，方便快捷。7、運(yùn)用PCI總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)5路信號同時(shí)采集、處理并上傳計(jì)算機(jī)，提高檢定效率； 采用光耦隔離電路，提高了檢定過程的安全性和可靠性。

圖1是本新型機(jī)械部分(標(biāo)準(zhǔn)氣流發(fā)生裝置)的原理圖。圖2是本新型電子部分(硬件結(jié)構(gòu))的原理框圖。圖3是本新型整形隔離電路(即圖2中整形電路)圖。圖4是圖1所示PC機(jī)的數(shù)據(jù)處理程序框圖。
具體實(shí)施方式
機(jī)械裝置部分參見圖1。由于實(shí)驗(yàn)室用的標(biāo)準(zhǔn)氣體，都是由高壓氣瓶填裝的標(biāo)注濃度的高壓氣體，高壓氣 體直接接入傳感器會損壞探測器的探頭，并且檢定規(guī)程要求檢定環(huán)境是一種平穩(wěn)的，固定 流量的氣流，所以機(jī)械部分主要完成對高壓氣體的減壓和穩(wěn)壓工作，同時(shí)通過PLC的控制， 完成不同濃度不同種類的氣體切換，以及切換時(shí)的抽真空，有毒有害氣體的排除等。圖2、圖3示出，一種全自動氣體報(bào)警器檢定裝置，包括，多套標(biāo)準(zhǔn)氣流發(fā)生裝置其中，每套裝置主要由高壓氣瓶連接減壓穩(wěn)壓與流量控 制機(jī)構(gòu)以及輸氣管上的電磁閥組成；PC機(jī)主要完成數(shù)據(jù)處理與顯示，控制所述標(biāo)準(zhǔn)氣流發(fā)生裝置中電磁閥的自動切 換；數(shù)據(jù)采集電路用作采集被檢氣體報(bào)警器輸出的傳感器信號，主要由整形隔離電 路、AD轉(zhuǎn)換器以及CPU順次級聯(lián)組成，其特征是所述數(shù)據(jù)采集電路中的整形隔離電路結(jié)構(gòu) 為電阻Rl —端為傳感器信號輸入端，電阻Rl另一端接于三極管Ql基極，三極管Ql發(fā)射 極接外部地，三極管Ql集電極串接電阻R2后接于三極管Q2基極，三極管Q2發(fā)射極接24V電源正極，三極管Q2集電極串接電阻R3后接于光耦隔離芯片6N137的2腳，光耦隔離芯片 6N137的3、4腳均接于三極管Ql發(fā)射極，光耦隔離芯片6N137的6腳與8腳之間串接電阻 R4，光耦隔離芯片6N137的5腳接于內(nèi)部地，光耦隔離芯片6N137的5腳與6腳之間串接電 容Cl，且該6腳作為信號輸出端，其中，三極管Ql為NPN型三極管，三極管Q2為PNP型三極 管；所述數(shù)據(jù)采集電路為五套，五套數(shù)據(jù)采集電路采用RS232接口或USB接口方式通過PCI 總線與匯總CPU連接，匯總CPU再(通過RS232轉(zhuǎn)換成USB)與所述PC機(jī)連接。三極管Ql型號為S8050，三極管Q2型號為S8550，電阻Rl為10ΚΩ，電阻R2為 IOK Ω，電阻R3為3Κ Ω，電阻R4為510 Ω，電容Cl為15 μ F。運(yùn)用統(tǒng)一接口，可對多種電信號量進(jìn)行采集，包括電壓信號，電流信號，頻率信 號，無需切換接線方式。為提高檢定精度，信號采集部分與檢定部分實(shí)現(xiàn)單獨(dú)供電，完成單 獨(dú)供電與信號連接的結(jié)合，達(dá)到提高檢定信號的干擾最小化，有效抑制信號的被干擾程度。 采用高精度M位々0，實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)據(jù)采樣。通過RS232以及USB兩種可選擇接口方式，運(yùn) 用PCI總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)5路信號同時(shí)采集，統(tǒng)一上傳到PC機(jī)，提高了工作效率。圖3為光電隔離電路設(shè)計(jì)，頻率信號由Rl端輸入，24ν為外部供電電源，通過光耦 對頻率信號進(jìn)行整形和隔離，減少頻率信號對系統(tǒng)內(nèi)部電路穩(wěn)定性的影響。PC機(jī)(上位機(jī))軟件部分(圖4)主要完成數(shù)據(jù)處理與顯示，驅(qū)動控制PLC完成閥門的自動切換，氣體的配置選擇， 打印原始記錄，打印證書，時(shí)間設(shè)定，用戶權(quán)限管理等功能。自動對儀器的示值誤差，重復(fù) 性，響應(yīng)時(shí)間，示值漂移，零點(diǎn)漂移，報(bào)警誤差等檢定指標(biāo)進(jìn)行自動測量、記錄和存儲，自動 生成原始記錄和證書。根據(jù)國家檢定規(guī)程，判斷合格或者不合格。
權(quán)利要求1.一種全自動氣體報(bào)警器檢定裝置，包括，多套標(biāo)準(zhǔn)氣流發(fā)生裝置其中，每套裝置主要由高壓氣瓶連接減壓穩(wěn)壓與流量控制機(jī) 構(gòu)以及輸氣管上的電磁閥組成；PC機(jī)主要完成數(shù)據(jù)處理與顯示，控制所述標(biāo)準(zhǔn)氣流發(fā)生裝置中電磁閥的自動切換； 數(shù)據(jù)采集電路用作采集被檢氣體報(bào)警器輸出的傳感器信號，主要由整形隔離電路、AD 轉(zhuǎn)換器以及CPU順次級聯(lián)組成，其特征是所述數(shù)據(jù)采集電路中的整形隔離電路結(jié)構(gòu)為電 阻Rl —端為傳感器信號輸入端，電阻Rl另一端接于三極管Ql基極，三極管Ql發(fā)射極接外 部地，三極管Ql集電極串接電阻R2后接于三極管Q2基極，三極管Q2發(fā)射極接MV電源正 極，三極管Q2集電極串接電阻R3后接于光耦隔離芯片6N137的2腳，光耦隔離芯片6W37 的3、4腳均接于三極管Ql發(fā)射極，光耦隔離芯片6N137的6腳與8腳之間串接電阻R4，光 耦隔離芯片6N137的5腳接于內(nèi)部地，光耦隔離芯片6N137的5腳與6腳之間串接電容Cl， 且該6腳作為信號輸出端，其中，三極管Ql為NPN型三極管，三極管Q2為PNP型三極管；所 述數(shù)據(jù)采集電路為五套，五套數(shù)據(jù)采集電路采用RS232接口或USB接口方式通過PCI總線 與匯總CPU連接，匯總CPU再與所述PC機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動氣體報(bào)警器檢定裝置，其特征是所述三極管Ql型號 為S8050，三極管Q2型號為S8550，電阻Rl為IOK Ω，電阻R2為IOK Ω，電阻R3為3Κ Ω，電 阻R4為510 Ω，電容Cl為15 μ F。
專利摘要一種全自動氣體報(bào)警器檢定裝置，包括多套標(biāo)準(zhǔn)氣流發(fā)生裝置、PC機(jī)、數(shù)據(jù)采集電路；上述整形隔離電路主要由對頻率信號起整形、放大作用的兩個(gè)三極管以及起光電隔離作用的光耦隔離芯片組成。上述整形隔離電路主要由對頻率信號起整形、放大作用以及起光電隔離作用的光耦隔離芯片組成。五套數(shù)據(jù)采集電路采用RS232接口或USB接口通過PCI總線上傳至PC機(jī)。它具有檢定效率高、檢定過程安全可靠的特點(diǎn)。
文檔編號G01N27/00GK201867388SQ201020622438
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者王漢彬 申請人:四川中測標(biāo)物科技有限公司