有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及氣體分析領(lǐng)域，是指一種有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，包括氣路系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)，所述氣路系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)分別連接氣路系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括傳感器和具有傳感器容納空間的測試腔，所述測試腔設(shè)置的進(jìn)氣口和出氣口連接傳感器，進(jìn)氣口和出氣口還設(shè)置有電磁閥，所述電磁閥與控制系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型提供的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，方便更替損壞或老舊的傳感器，提高分析儀的使用壽命；通過平衡氧分析儀氣路內(nèi)的氣體壓力，從而大大提高傳感器的使用壽命。
【專利說明】有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體分析領(lǐng)域，特別是指一種有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]微量氧分析儀通常用于對氧氣含量有特別要求的工作環(huán)境，相應(yīng)的用于檢測氧氣含量的電化學(xué)傳感器是微量氧分析儀的重要部件之一。
[0003]電化學(xué)傳感器是電化學(xué)微量氧分析儀的核心部件，當(dāng)被測氣體進(jìn)入測試腔內(nèi)，氣體中的氧與傳感器內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并根據(jù)氣體的氧濃度輸出連續(xù)不斷的電流信號，通過電路控制板采集和處理傳感器的輸出電流后傳遞給微控制器，微控制器對信號進(jìn)行計(jì)算并發(fā)出相應(yīng)指令，通過電路控制板及顯示系統(tǒng)提供輸出。
[0004]而現(xiàn)有技術(shù)缺少對電化學(xué)傳感器進(jìn)行保護(hù)的裝置或方法，使得電化學(xué)傳感器經(jīng)常曝露在氧濃度較高的環(huán)境中而影響其測試精度且縮短使用壽命；
[0005]經(jīng)常發(fā)生氣體壓力太大(正壓)或太小(負(fù)壓)而造成電化學(xué)傳感器損壞，由于該傳感器價(jià)格昂貴，給用戶造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失；同時(shí)電化學(xué)傳感器內(nèi)部含有毒物質(zhì)，損壞的傳感器如處理不當(dāng)，會(huì)對環(huán)境造成一定程度的破壞；
[0006]若傳感器損壞，現(xiàn)有技術(shù)中更換傳感器非常麻煩，甚至需要專業(yè)工程師才能辦到，其維修周期長、費(fèi)用高，對用戶的生產(chǎn)測量帶來很多不便；
[0007]丞待出現(xiàn)一種能有解決上述缺陷的新型電化學(xué)微量氧分析儀。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型提供的電化學(xué)微量氧分析儀，其目的在于提供一種有效延長電化學(xué)傳感器使用壽命，且替換快捷的氧分析儀。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，包括氣路系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)，所述氣路系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)分別連接氣路系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括傳感器和具有傳感器容納空間的測試腔，所述測試腔設(shè)置的進(jìn)氣口和出氣口連接傳感器，進(jìn)氣口和出氣口還設(shè)置有電磁閥，所述電磁閥與控制系統(tǒng)連接。
[0010]優(yōu)化地，所述測試腔包括凹形上蓋和與之密閉配合的凸形底蓋。
[0011]進(jìn)一步地，所述氣路系統(tǒng)包括主氣路和保護(hù)氣路，所述主氣路通過電磁閥與測試腔的進(jìn)氣口和出氣口連接傳感器；所述保護(hù)氣路為保護(hù)旁路，所述保護(hù)旁路與主氣路并列設(shè)置于測試腔的進(jìn)氣口和出氣口。
[0012]優(yōu)化地，所述傳感器系統(tǒng)還包括絕壓傳感器，所述絕壓傳感器設(shè)置于測試腔出氣口外側(cè)，并與控制系統(tǒng)連接。
[0013]優(yōu)化地，所述氣路系統(tǒng)還包括針型閥或抽氣泵，所述針型閥設(shè)置于連接測試腔進(jìn)氣口的主氣路上；所述抽氣泵設(shè)置于連接測試腔出氣口的主氣路上。[0014]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)包括電路控制板和微控制器，所述微控制器通過電路控制板分別連接氣路系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)。
[0015]優(yōu)化地，所述電源系統(tǒng)包括開關(guān)電源和與開關(guān)電源串聯(lián)連接的電源濾波器。
[0016]優(yōu)化地，所述顯示系統(tǒng)為液晶屏和用于設(shè)置微控制器參數(shù)的觸摸按鍵。
[0017]本實(shí)用新型提供的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，通過開創(chuàng)性的使用方便拆卸的測試腔來容納傳感器，方便更替損壞或老舊的傳感器，提高分析儀的使用壽命；本實(shí)用新型在氣路中設(shè)置電磁閥和保護(hù)旁路，通過絕壓傳感器監(jiān)測測試腔內(nèi)的氣體壓力，控制系統(tǒng)根據(jù)氣體壓力和氧濃度控制電磁閥的開閉，從而大大提高傳感器的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的氣路系統(tǒng)最簡不意圖；
[0020]圖2:本實(shí)用新型的模塊示意圖；
[0021]圖3:本實(shí)用新型實(shí)施例2的模塊示意圖；
[0022]圖4:本實(shí)用新型的氣路結(jié)構(gòu)。
[0023]圖中:10、控制系統(tǒng)；11、電路控制板；12、微控制器；20、傳感器系統(tǒng)；21、傳感器；22、絕壓傳感器；30、氣路系統(tǒng)；31、主氣路；32、保護(hù)氣路；33、抽氣泵；34、針型閥；40、顯示系統(tǒng)；41、液晶屏；42、觸摸按鍵；50、電源系統(tǒng)；51、開關(guān)電源；52、電源濾波器。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0025]結(jié)合圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的氣路系統(tǒng)最簡示意圖、圖2本實(shí)用新型的模塊示意圖可知，有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，包括氣路系統(tǒng)30、傳感器系統(tǒng)20、控制系統(tǒng)10、電源系統(tǒng)50和顯不系統(tǒng)40，所述氣路系統(tǒng)30和傳感器系統(tǒng)20連接，控制系統(tǒng)10分別連接氣路系統(tǒng)30、傳感器系統(tǒng)20、電源系統(tǒng)50和顯不系統(tǒng)40，所述傳感器系統(tǒng)20包括傳感器和具有傳感器21容納空間的測試腔，所述測試腔設(shè)置的進(jìn)氣口和出氣口連接傳感器21，進(jìn)氣口和出氣口還設(shè)置有電磁閥，所述電磁閥與控制系統(tǒng)10連接。優(yōu)化地，所述測試腔包括凹形上蓋和與之密閉配合的凸形底蓋。進(jìn)一步地，所述氣路系統(tǒng)30包括主氣路31和保護(hù)氣路32，所述主氣路31通過電磁閥與測試腔的進(jìn)氣口和出氣口連接傳感器21 ;所述保護(hù)氣路32為保護(hù)旁路，所述保護(hù)旁路與主氣路31并列設(shè)置于測試腔的進(jìn)氣口和出氣口。優(yōu)化地，所述傳感器系統(tǒng)20還包括絕壓傳感器22，所述絕壓傳感器22設(shè)置于測試腔出氣口外側(cè)，并與控制系統(tǒng)10連接。優(yōu)化地，所述氣路系統(tǒng)30還包括針型閥34或抽氣泵35，所述針型閥34設(shè)置于連接測試腔進(jìn)氣口的主氣路31上；所述抽氣泵35設(shè)置于連接測試腔出氣口的主氣路31上。進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)10包括電路控制板11和微控制器12，所述微控制器12通過電路控制板11分別連接氣路系統(tǒng)30、傳感器系統(tǒng)20、電源系統(tǒng)50和顯示系統(tǒng)40。優(yōu)化地，所述電源系統(tǒng)50包括開關(guān)電源51和與開關(guān)電源串聯(lián)連接的電源濾波器52。優(yōu)化地，所述顯示系統(tǒng)40為液晶屏41和用于設(shè)置電路控制板參數(shù)的觸摸按鍵42。
[0026]所述測試腔的進(jìn)氣口設(shè)置于測試腔下部，當(dāng)測試腔存在液體物質(zhì)時(shí)，可通過出氣口排出，可防止傳感器21浸泡在液態(tài)物質(zhì)中而損壞。
[0027]所述電磁閥和保護(hù)旁路與測試腔為一體式，通過內(nèi)部孔道實(shí)現(xiàn)連接，減少氣路連接點(diǎn)。
[0028]所述抽氣泵35與測試腔連接，設(shè)置于測試腔出氣口一側(cè)的主氣路31上，不會(huì)影響氣源到傳感器21之間的氣密性，當(dāng)氣路系統(tǒng)30內(nèi)的壓力為負(fù)壓時(shí)，可通過抽氣泵35來抽氣。
[0029]針型閥34置于測試腔的進(jìn)氣口之前，當(dāng)主氣路31的氣體壓力為正壓時(shí)，可用于控制氣體流量，防止氣體流量和壓力太大，對傳感器21造成沖擊。
[0030]絕壓傳感器22用于測量氣路中的壓力值，此壓力值用于傳感器21過壓保護(hù)和氧濃度壓力補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)，電路控制板11采集和處理該信號，傳遞給微控制器12計(jì)算并通過液晶屏41顯示壓力值，微控制器12對比壓力值和壓力范圍，如果超出范圍，則關(guān)閉電磁閥保護(hù)傳感器。
[0031]差壓傳感器22可用于測量氣路中的氣體流量。電路控制板11采集和處理差壓傳感器22的輸出信號，傳遞給微控制器12計(jì)算并通過液晶屏41提供流量顯示，用于代替機(jī)械流量計(jì)。
[0032]電源濾波器52可以濾除電源中的部分干擾信號，它帶有電源開關(guān)，便于開啟和關(guān)閉儀器。而與之串聯(lián)連接的開關(guān)電源51用于將工頻交流電源轉(zhuǎn)換為低壓直流電源，其本身具有較好的濾波效果，可以濾除電源中的絕大部分干擾信號；再通過電路的改進(jìn)、創(chuàng)新和合理布局，使得儀器具有很好的抗電磁干擾能力。
[0033]電路控制板11采用集成電路，具有多種功能:a.電壓轉(zhuǎn)換:將開關(guān)電源51的直流電壓轉(zhuǎn)換為各器件所需要的電壓；b.信號采集與處理:采集傳感器21、絕壓傳感器22、差壓傳感器的輸出信號并進(jìn)行濾波、放大、轉(zhuǎn)換等處理，然后傳遞給微控制器12 ；c.執(zhí)行指令:根據(jù)微控制器12發(fā)出的指令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作,如開啟抽氣泵35和電磁閥；d.輸出和輸入:提供模擬信號、報(bào)警開關(guān)量信號、比例控制信號輸出，外部控制信號輸入，以及通訊信號。
[0034]本實(shí)用新型的氣路結(jié)構(gòu)可有如圖4本實(shí)用新型的氣路結(jié)構(gòu)所示的八種氣路以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行加減部件或者改變部件順序的氣路結(jié)構(gòu)。
[0035]實(shí)施例1:
[0036]根據(jù)圖2本實(shí)用新型的模塊示意圖所示的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，由開關(guān)電源51和電源濾波器52組成電源系統(tǒng)，過濾掉電源中的干擾信號，所述電源系統(tǒng)50為分析儀的各個(gè)用電模塊提供各種規(guī)格的電源；被測氣體通過氣路系統(tǒng)進(jìn)入傳感器21內(nèi)，所述傳感器21設(shè)置于測試腔內(nèi)，不但密閉效果好，且只需旋轉(zhuǎn)凸形底蓋即可取下凸形底蓋，傳感器21便會(huì)在重力作用下隨凸形底蓋滑出測試腔，方便進(jìn)行傳感器21的更替；被測氣體在氣路系統(tǒng)30由進(jìn)氣口進(jìn)氣，由出氣口出氣，當(dāng)壓力為正壓時(shí)通過針型閥34控制氣體的流量，以保護(hù)傳感器21不受到其沖擊，由絕壓傳感器22實(shí)時(shí)測量氣路系統(tǒng)30里的壓力值，同時(shí)將壓力值反饋到電路控制板11，電路控制板11對壓力值進(jìn)行采集和處理，傳遞給微控制器12計(jì)算壓力值，對比壓力范圍，如果超出壓力范圍，則對關(guān)閉電磁閥對傳感器21進(jìn)行保護(hù)，通過保護(hù)氣路32，即保護(hù)旁路對氣體進(jìn)行導(dǎo)出，從而實(shí)現(xiàn)對傳感器21乃至氧分析儀的保護(hù)。而絕壓傳感器22測量的壓力值、傳感器21的測試結(jié)果等參數(shù)在液晶屏41上顯示，且可通過觸摸按鍵42設(shè)置壓力范圍等原始參數(shù)。
[0037]實(shí)施例2:
[0038]根據(jù)圖3本實(shí)用新型實(shí)施例2的模塊示意圖所示的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，由開關(guān)電源51和電源濾波器52組成電源系統(tǒng)50，過濾掉電源中的干擾信號，所述電源系統(tǒng)50為分析儀的各個(gè)用電模塊提供各種規(guī)格的電源；被測氣體通過氣路系統(tǒng)30進(jìn)入傳感器21內(nèi)，所述傳感器21設(shè)置于測試腔內(nèi)，不但密閉效果好，且只需旋轉(zhuǎn)凸形底蓋即可取下凸形底蓋，傳感器21便會(huì)在重力作用下隨凸形底蓋滑出測試腔，方便進(jìn)行傳感器21的更替；被測氣體在氣路系統(tǒng)30由進(jìn)氣口進(jìn)氣，由出氣口出氣，當(dāng)氣源為負(fù)壓時(shí)通過抽氣泵35抽取樣氣，由絕壓傳感器22實(shí)時(shí)測量氣路系統(tǒng)30里的壓力值，將壓力值反饋到電路控制板11，電路控制板11對壓力值進(jìn)行采集和處理，傳遞給微控制器12計(jì)算壓力值，對比壓力范圍，如果超出壓力范圍，則對關(guān)閉電磁閥對傳感器21進(jìn)行保護(hù)，通過保護(hù)氣路32，即保護(hù)旁路對氣體進(jìn)行導(dǎo)出，從而實(shí)現(xiàn)對傳感器21乃至氧分析儀的保護(hù)。而絕壓傳感器22測量的壓力值、傳感器21的測試結(jié)果等參數(shù)在液晶屏41上顯示，且可通過觸摸按鍵42設(shè)置壓力范圍等原始參數(shù)。
[0039]本實(shí)用新型提供的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，通過開創(chuàng)性的使用方便拆卸的測試腔來容納傳感器，方便更替損壞或老舊的傳感器21，提高分析儀的使用壽命；本實(shí)用新型在氣路中設(shè)置電磁閥和保護(hù)旁路，通過絕壓傳感器22監(jiān)測測試腔內(nèi)的氣體壓力，控制系統(tǒng)10根據(jù)氣體壓力和氧濃度控制電磁閥的開閉，從而大大提高傳感器的使用壽命。
[0040]當(dāng)然，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，包括氣路系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和顯不系統(tǒng)，所述氣路系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)分別連接氣路系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器系統(tǒng)包括傳感器和具有傳感器容納空間的測試腔，所述測試腔設(shè)置的進(jìn)氣口和出氣口連接傳感器，進(jìn)氣口和出氣口還設(shè)置有電磁閥，所述電磁閥與控制系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，其特征在于:所述測試腔包括凹形上蓋和與之密閉配合的凸形底蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，其特征在于:所述氣路系統(tǒng)包括主氣路和保護(hù)氣路，所述主氣路通過電磁閥與測試腔的進(jìn)氣口和出氣口連接傳感器；所述保護(hù)氣路為保護(hù)旁路，所述保護(hù)旁路與主氣路并列設(shè)置于測試腔的進(jìn)氣口和出氣口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，其特征在于:所述傳感器系統(tǒng)還包括絕壓傳感器，所述絕壓傳感器設(shè)置于測試腔出氣口外側(cè)，并與控制系統(tǒng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，其特征在于:所述氣路系統(tǒng)還包括針型閥或抽氣泵，所述針型閥設(shè)置于連接測試腔進(jìn)氣口的主氣路上；所述抽氣泵設(shè)置于連接測試腔出氣口的主氣路上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括電路控制板和微控制器，所述微控制器通過電路控制板分別連接氣路系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和顯不系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，其特征在于:所述電源系統(tǒng)包括開關(guān)電源和與開關(guān)電源串聯(lián)連接的電源濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有效延長傳感器使用壽命的電化學(xué)微量氧分析儀，其特征在于:所述顯示系統(tǒng)為液晶屏和用于設(shè)置微控制器參數(shù)的觸摸按鍵。
【文檔編號】G01N27/416GK203643396SQ201320694050
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】陳亞平, 蒲友強(qiáng), 劉立, 伍戶淘 申請人:上海昶艾科技發(fā)展有限公司