專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能瓦斯報(bào)警儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
'本發(fā)明的多功能瓦斯報(bào)警儀屬于瓦斯報(bào)警技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的專(zhuān)利號(hào)為02274770.2、名稱(chēng)為《語(yǔ)言便攜式瓦斯報(bào)警儀》的瓦斯報(bào)警技術(shù)。 該《語(yǔ)言便攜式瓦斯報(bào)警儀》由殼體、電子開(kāi)關(guān)、欠壓比較、數(shù)字顯示、聲光報(bào)警、 301甲垸電橋(黑白元件)、電池、304電壓電流供給和語(yǔ)言報(bào)警部份組成。
現(xiàn)有的《語(yǔ)言便攜式瓦斯報(bào)警儀》不具備時(shí)間顯示和電量顯示以及"電量不足" 的報(bào)警功能。這也就是現(xiàn)有的《語(yǔ)言便攜式瓦斯報(bào)警儀》的瓦斯報(bào)警技術(shù)存在的技術(shù) 問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的《語(yǔ)言便攜式瓦斯報(bào)警儀》存在的技術(shù)問(wèn)題。而發(fā)明創(chuàng)造了本發(fā) 明的多功能瓦斯報(bào)警儀。本發(fā)明的多功能瓦斯報(bào)警儀，具體的說(shuō)就是在現(xiàn)有的由殼 體、電子開(kāi)關(guān)、欠壓比較、數(shù)字顯示、聲光報(bào)警、301甲烷電橋(黑白元件)、電池、 304電壓電流供給和語(yǔ)言報(bào)警部份組成的《語(yǔ)言便攜式瓦斯報(bào)警儀》的基礎(chǔ)上，增設(shè) 時(shí)間顯示和電量顯示以及"電量不足"時(shí)的報(bào)警部份。
本發(fā)明的多功能瓦斯報(bào)警儀是由后殼體、前殼體、充電觸頭、揚(yáng)聲器、后殼體上 的固定螺釘、總電源開(kāi)關(guān)及時(shí)間與數(shù)碼報(bào)警轉(zhuǎn)換按鈕、可調(diào)電位器的調(diào)節(jié)孔、數(shù)碼顯 示、光報(bào)警與充電指示、電路板和黑白元件的透氣孔構(gòu)成。
本發(fā)明的多功能瓦斯報(bào)警儀的電路板中的電路如下充電監(jiān)測(cè)主要監(jiān)測(cè)是否在 充屯；開(kāi)關(guān)機(jī)電路主要來(lái)控制整機(jī)的開(kāi)、關(guān)；整機(jī)供電供給整機(jī)電源；基準(zhǔn)電壓-儀器開(kāi)始工作后，基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧軓碾娫传@得基準(zhǔn)的1. 2伏電壓，以供給2. 8伏穩(wěn)壓；
2.8伏穩(wěn)壓*.為黑白元件電橋提供2.8伏穩(wěn)定電源；黑白元件黑白元件采用低功耗
熱催化甲烷敏感元件，該元件置于電橋中，電橋輸出信號(hào)與甲烷濃度成正比。當(dāng)黑白
元件接受一定濃度的甲垸氣體，電橋的輸出端也產(chǎn)生一定比例的輸出信號(hào)；CH4放大 黑白元件電橋，得到一定濃度甲烷，其輸出端則以一定比例的輸出信號(hào)，輸出到CH4 放大，進(jìn)行放大；八選一開(kāi)關(guān)八選一開(kāi)關(guān)是單片機(jī)的14、 15、 16、 17腳，C&放大 后信號(hào)進(jìn)入八選一開(kāi)關(guān)，并通過(guò)其進(jìn)入積分放大；積分放大積分放大是運(yùn)算放大器的一種，稱(chēng)為積分放大器。通過(guò)八選一開(kāi)關(guān)來(lái)的甲垸濃度信號(hào)，通過(guò)積分放大器能將 濃度信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，并加以放大。根據(jù)濃度不同，轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)大小也不等；單 片機(jī)積分放大后的數(shù)字電信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)是多功能微型計(jì)算機(jī)，根據(jù)進(jìn)入 的電信號(hào)大小不同，做出不同程度的報(bào)警，或光報(bào)警或聲，報(bào)黌或語(yǔ)言報(bào)警，從而完成 從進(jìn)入氣體到最后報(bào)警的全過(guò)程；晶振是供給單片機(jī)工作頻率的；控制觸點(diǎn)；是單 片機(jī)的功能觸點(diǎn)，用于單片機(jī)調(diào)零或調(diào)校；看門(mén)狗是單片機(jī)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，單片機(jī)得 到數(shù)據(jù)存入看門(mén)狗，需要時(shí)再?gòu)目撮T(mén)狗索取?？撮T(mén)狗是一種數(shù)碼器；數(shù)碼報(bào)時(shí)線(xiàn)路 本報(bào)警儀除報(bào)警系統(tǒng)外，又增設(shè)了數(shù)碼報(bào)時(shí)線(xiàn)路，當(dāng)儀器開(kāi)始工作后，數(shù)碼報(bào)時(shí)線(xiàn)路 就顯示時(shí)間。當(dāng)報(bào)警時(shí)，數(shù)碼顯示報(bào)警，當(dāng)不報(bào)警時(shí)，數(shù)碼顯示.時(shí)間。當(dāng)需要語(yǔ)音報(bào) 警時(shí)，線(xiàn)路可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音(說(shuō)話(huà))報(bào)警，時(shí)間與報(bào)警轉(zhuǎn)換也可以使用總電源開(kāi)關(guān)及時(shí)間 與數(shù)碼報(bào)警轉(zhuǎn)換按鈕來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)碼顯示報(bào)警均通過(guò)數(shù)碼顯示表達(dá)出來(lái)。具體的 講電量顯示，是用"日"字形的數(shù)碼顯示框的中間一橫來(lái)表示電量多少，數(shù)碼顯示 4位數(shù)碼，當(dāng)4位橫杠全顯示時(shí)為電量滿(mǎn)(注顯示時(shí)間與報(bào)警時(shí)不能顯示電量)。電 量不能維持正常工作時(shí)則由語(yǔ)音提示"請(qǐng)注意！電量不足，己不能支持報(bào)警！"顯示 甲烷含量時(shí)，在正常工作狀態(tài)下數(shù)碼顯示為綠色，當(dāng)進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)時(shí)顯示為紅色，此 時(shí)語(yǔ)音報(bào)警，光報(bào)警同時(shí)進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)。
本發(fā)明的多功能瓦斯報(bào)鳘儀，由于在現(xiàn)有的《語(yǔ)言便攜式瓦斯報(bào)警儀》的基礎(chǔ)上， 增設(shè)了時(shí)間顯示和電量顯示以及"電量不足'"的報(bào)警部份。例如增設(shè)"請(qǐng)注意！電量 不足，已不能支持報(bào)警！"這一個(gè)清脆悅耳的女高音語(yǔ)言報(bào)警，就會(huì)及時(shí)地提醒井下礦 工立即去充電。這就避免了由于"電量不足"，多功能瓦斯報(bào)警儀不能"報(bào)警"，而發(fā) 生瓦斯爆炸事故；井下礦工還可以隨時(shí)方便地知道時(shí)間。這就是本發(fā)明的多功能瓦斯 報(bào)警儀的有益效果。


圖1是多功能瓦斯報(bào)繁儀構(gòu)造示意圖。多功能瓦斯報(bào)蝥儀由后殼體(1)、前殼體 (2)、充電觸頭(3)、揚(yáng)聲器(4)、后殼體上的固定螺釘(5)、總電源開(kāi)關(guān)及時(shí)間與 數(shù)碼報(bào)警轉(zhuǎn)換按鈕(6)、可調(diào)電位器的調(diào)節(jié)孔(7)、數(shù)碼顯示(8)、光報(bào)警與充電指 示(9)'、電路板(10)、黑白元'件的透氣孔(11)組成；
圖2是多功能瓦斯報(bào)警儀框圖3是多功能瓦斯報(bào)警儀電原理圖。
具體實(shí)施例方式
對(duì)照附圖具體描述本發(fā)明的多功能瓦斯報(bào)警儀。本發(fā)明的多功能瓦斯報(bào)警儀是由
后殼體(1)、前殼體(2)、充電觸頭(3)、揚(yáng)聲器(4)、后殼體上的固定螺釘(5)、 總電源開(kāi)關(guān)及時(shí)間與數(shù)碼報(bào)警轉(zhuǎn)換按鈕(6)、可調(diào)電位器的調(diào)節(jié)孔(7)、數(shù)碼顯示(8)、 光報(bào)警與充電指示(9)、電路板(10)、黑白元件的透氣孔(11)組成。 本發(fā)明的多功能瓦斯報(bào)警儀的電路板(10)中的電路如下
充電監(jiān)測(cè)(圖l: 10、圖2、)主要監(jiān)測(cè)是否在充電。
具體實(shí)施方式
為充電監(jiān)測(cè)
(圖h 10、圖2、圖3)由Dl-4148、 D2-4007、 Q1-8550、 Q2-8050、 Q7-8050、 R1-IOK、 R2-10K、 R3-470、 R4-IOK、 R15-20K構(gòu)成。主要是監(jiān)測(cè)是否在充電， 一旦有充電電源， 便使Q1導(dǎo)通給電池充電。同時(shí)給單片機(jī)充電信號(hào)，使單片機(jī)只讓多功能瓦斯報(bào)警儀工 作在充電、顯示充電所需要的時(shí)間和發(fā)光管閃爍。
開(kāi)關(guān)機(jī)電路(圖l: 10、圖2、)主要來(lái)控制整機(jī)的開(kāi)、關(guān)；整機(jī)供電(圖l: 10、 圖2):供給整機(jī)電源。
具體實(shí)施方式
為開(kāi)關(guān)機(jī)電路和整機(jī)供電電路(圖l: 10、圖 2、圖3)由IC1A-4013、 IC1B-4013、 Q3-8550、 Q4-8050、 AN3、 R5-2M、 R6-IOK、 R7-20K、 R8-2M、 R9-1M、 R10-1M、 R11-10K、 R12-470、 Cl-O. 47、 C2-0. 47、 C3-4. 7構(gòu)成。主要 由IC1構(gòu)成的觸發(fā)電路來(lái)控制整機(jī)的開(kāi)關(guān)(Q3、 Q4組合成的開(kāi)關(guān)三極管)，同時(shí)也受 單片機(jī)控制(在充電時(shí)給予關(guān)機(jī))。
基準(zhǔn)電壓(圖l: 10、圖2):儀器開(kāi)始工作后，基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧軓碾娫传@得基準(zhǔn)
的1.2伏電壓，以供給2.8伏穩(wěn)壓；積分放大(圖l: 10、圖2、)積分放大是運(yùn)算放
大器的一種，稱(chēng)為積分放大器。通過(guò)八選一開(kāi)關(guān)來(lái)的甲烷濃度信號(hào)，通過(guò)積分放大器
能將濃度信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，并加以放大。根據(jù)濃度不同，轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)大小也不等；
具體實(shí)施方式
為基準(zhǔn)電壓、積分與積分放大(圖1:10、圖2、圖3)由IC6-LM385/1. 2、 R16-魔、R17-30K、 R18-IOK、 R19-200K、 C4-0. 047、 IC2B-LM324、 IC2D~LM324構(gòu)成。 其中R16、 IC6為基準(zhǔn)1.2伏電壓電路；R17、 R18、 R19、 C4、 IC2B、 IC2D為積分放大 電路。IC2B為積分運(yùn)算放大器，C4為積分電容，R19為積分電阻。
2.8伏穩(wěn)壓(圖1: 10、圖2):為黑白元件電橋提供2.8伏穩(wěn)定電源；C仏放大(圖 1: 10、圖2):黑白元件電橋，得到一定濃度甲烷，其輸出端則以一定比例的輸出信 號(hào)，輸出到CH4放大，進(jìn)行放大；具體實(shí)施方式
為2.8伏穩(wěn)壓與CH4放大電路(圖1: 10、圖2、圖3)由R20-10K、 R21-330、 R22-13K、 R23-IOK、 R24-1K、 R25-820、 R26-430、 R27-20K、 R28-20K、 R29-82K、 R30-82K、 C5-2.2、 Q8-8550、 IC2C-LM324、 IC2A-LM324 構(gòu)成，其中R20 23、 C5、 Q8、 IC2C為2. 8伏穩(wěn)壓電路；其他元件R24 R30、 IC2A 構(gòu)成CH4信號(hào)電壓放大電路。從基準(zhǔn)電壓來(lái)的1, 2伏電壓，電壓通過(guò)R20后到運(yùn)算放 大器IC2C的9腳作基準(zhǔn)比較電壓，IC2C、 R21、 C5、 Q8、 R22、 R23構(gòu)成2.8伏穩(wěn)壓電
路，為黑白元件電橋提供2.8伏穩(wěn)定電源。Q8為電源調(diào)整管；C5為消自激電容；R22、 R23為反饋電壓取樣電阻，控制IC2C-8腳的輸出電流，從而控制Q8集電極的輸出電 壓，因而達(dá)到使2.8伏穩(wěn)定的目的。
黑白元件(圖l: 10、圖2)和充電與線(xiàn)接口 (圖l: 10、圖2、)以及電池組(圖 1: 10、圖2):黑白元件采用低功耗熱催化甲烷敏感元件，該元件置于電橋中，電橋
輸出信號(hào)與甲垸濃度成正比。當(dāng)黑白元件接受一定濃度的甲烷氣體，電橋的輸出端也
產(chǎn)生一定比例的輸出信號(hào)；具體實(shí)施方式
為黑白元件和充電與線(xiàn)接口以及電池組(圖 1: 10、圖2、圖3)由CH4、 R33、 B1*3X1.2AH、 RQ-1、 R34-IO構(gòu)成。CH4為黑白元 件，R33為補(bǔ)償電膽，Bl、 R0、 R34共同組成電池組，R0為康銅絲繞成的1歐電阻， 給充電和整機(jī)供電時(shí)使用，R34為報(bào)警限流電阻。
八選一開(kāi)關(guān)(圖l: 10、圖2):八選一開(kāi)關(guān)是單片機(jī)的14、 15、 16、 17腳，CE< 放大后信號(hào)進(jìn)入八選一開(kāi)關(guān)，并通過(guò)其進(jìn)入積分放大；看門(mén)狗(圖l: 10、圖2):是
單片機(jī)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，單片機(jī)得到數(shù)據(jù)存入看門(mén)狗，需要時(shí)再?gòu)目撮T(mén)狗索取?？撮T(mén)狗是
一種數(shù)碼器。
具體實(shí)施方式
為八選一開(kāi)關(guān)和看門(mén)狗電路(圖l: 10、圖2、圖3)由 IC3-4051和IC5-5045F構(gòu)成。IC3為八選一開(kāi)關(guān)主要選電池電壓、整機(jī)電壓、基準(zhǔn)電 壓1. 2伏電壓、2. 8伏電壓、1. 4伏中點(diǎn)電壓、CH4放大后電壓，受單片機(jī)的控制A、 B、 C與X相通，后經(jīng)積分運(yùn)算放大送入單片機(jī)進(jìn)行分析處理，而后顯示出來(lái)。IC3中IHN 為復(fù)位腳。IC5為看門(mén)狗集成塊，也是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，其中7腳為看門(mén)狗功能電壓低 于2.5伏變復(fù)位。其他l、 2、 5、 6腳為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)讀取腳。
單片機(jī)(圖l: 10、圖2):積分放大后的數(shù)字電信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)是多功 能微型計(jì)算機(jī)，根據(jù)進(jìn)入的電信號(hào)大小不同，做出不同程度的報(bào)警，或光報(bào)警或聲報(bào) 警或語(yǔ)言報(bào)警，從而完成從進(jìn)入氣體到最后報(bào)警的全過(guò)程；晶振(圖l: 10、圖2): 是供給單片機(jī)工作頻率的；控制觸點(diǎn)是單片機(jī)的功能觸點(diǎn)，用于單片機(jī)調(diào)零或調(diào)校；具體實(shí)施方式
為單片機(jī)、晶振、控制觸點(diǎn)和光報(bào)警電路(圖l: 10、圖2、圖3)主
要由IC4-89CLV52、 JT1-6MHz、 C6-30p、 C7-30p、 AN1、 AN2、 C8-0.1、 D3-LED、 R32-1K 構(gòu)成。晶振JT1為IC4單片機(jī)所需要的工作頻率，C6、 C7為晶振的濾波電容，AN1、 AN2為控制觸點(diǎn)，AN1為調(diào)零與功能査看觸點(diǎn)；AN2為調(diào)校觸點(diǎn)D3與R32為光報(bào)警發(fā) 光二極管與限流電阻。單片機(jī)21—28腳為數(shù)碼管的8個(gè)筆化1個(gè)點(diǎn)掃描，1、 2、 3、 4 腳為數(shù)碼L1、 L2、 L3、 L4的連接點(diǎn),從而使數(shù)碼管的那一筆亮與不亮；32、 33、 36、 37、 38腳為開(kāi)關(guān)機(jī)電路控制；35腳為語(yǔ)音報(bào)警；34腳為光報(bào)警；5、 6、 7、 8為看門(mén) 狗；14、 15、 16、 17腳八選一開(kāi)關(guān)控制，12腳為積分輸入,11、 13腳為控制觸點(diǎn)輸入。
數(shù)碼報(bào)時(shí)線(xiàn)路(圖l: 10、圖2):數(shù)碼報(bào)時(shí)線(xiàn)路(圖l: 10、圖2、圖3)具體實(shí) 施方式為本報(bào)警儀除報(bào)警系統(tǒng)外，又增設(shè)了數(shù)碼報(bào)時(shí)線(xiàn)路，當(dāng)儀器開(kāi)始工作后，數(shù) 碼報(bào)時(shí)線(xiàn)路就顯示時(shí)間。當(dāng)報(bào)警時(shí)，數(shù)碼顯示報(bào)警，當(dāng)不報(bào)警時(shí)，數(shù)碼顯示時(shí)間。當(dāng) 需要語(yǔ)音報(bào)警時(shí)，線(xiàn)路可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音(說(shuō)話(huà)"請(qǐng)注意！瓦斯己超限，趕快撤離！")報(bào)警， 時(shí)間與報(bào)警轉(zhuǎn)換也可以使用總電源開(kāi)關(guān)及時(shí)間與數(shù)碼報(bào)警轉(zhuǎn)換按鈕來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
數(shù)碼顯示(圖l: 10、圖2)和語(yǔ)音報(bào)警(圖l: 10、圖2):報(bào)警均通過(guò)數(shù)碼顯示 表達(dá)出來(lái)。具體的講電量顯示，是用"日"字形的數(shù)碼顯示框的中間一橫來(lái)表示電 量多少，數(shù)碼顯示4位數(shù)碼，當(dāng)4位橫杠全顯示時(shí)為電量滿(mǎn)(注顯示時(shí)間與報(bào)警時(shí) 不能顯示電量)。電量不能維持正常工作時(shí)則由語(yǔ)音提示"請(qǐng)注意！電量不足，己不 能支持報(bào)警！"顯示甲垸含量時(shí)，在正常工作狀態(tài)下數(shù)碼顯示為綠色，當(dāng)進(jìn)入報(bào)警狀態(tài) 時(shí)顯示為紅色，此時(shí)語(yǔ)音報(bào)警，光報(bào)警同時(shí)進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
為數(shù)碼顯
示和語(yǔ)音報(bào)警電路(圖1: 10、圖2、圖3)由Ll、 L2、 L3、 L4、 A1-102J排阻、Q5-8050、 R13-1K、 Yl揚(yáng)聲器(圖1: 4)構(gòu)成。其中Al為給Ll、 L2、 L3、 L4供電用排阻、Q5 為揚(yáng)聲器開(kāi)關(guān)三極管。
具體實(shí)施方式
的本發(fā)明的多功能瓦斯報(bào)警儀，當(dāng)甲烷濃度達(dá)到1.00%以上時(shí)，儀 器發(fā)出報(bào)警。具體技術(shù)指標(biāo)如下-測(cè)量范圍0-4.00%CH4 ; 基本誤差0-1.00劣C仏時(shí)，±0.10%(:& ;
>1.00-2.00%014時(shí)，±0. 20%CH4 ; >2.00-4.00% CH4時(shí)，±0. 30%CH4 ;
響應(yīng)時(shí)間30s; 報(bào)警點(diǎn)1.00%CH4 ; 報(bào)警方式聲、光，其中 音量》80dB;
光可見(jiàn)度》10m;
分辨率0. 01%CH4 ;
顯示方式四位LED;
工作方式擴(kuò)散式；
探頭的使用壽命 一年；
儀器充滿(mǎn)電后，連續(xù)工作時(shí)間不少于9h。
權(quán)利要求
1、一種多功能瓦斯報(bào)警儀，是在現(xiàn)有的由殼體、電子開(kāi)關(guān)、欠壓比較、數(shù)字顯示、聲光報(bào)警、301甲烷電橋(黑白元件)、電池、304電壓電流供給和語(yǔ)言報(bào)警部份組成的語(yǔ)言便攜式瓦斯報(bào)警儀的基礎(chǔ)上，其特征是增設(shè)時(shí)間顯示和電量顯示以及“電量不足”時(shí)的報(bào)警部份。
全文摘要
一種多功能瓦斯報(bào)警儀，它屬于瓦斯報(bào)警技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的《語(yǔ)言便攜式瓦斯報(bào)警儀》不具備時(shí)間顯示和電量顯示以及“電量不足”的報(bào)警功能。這也就是現(xiàn)有的瓦斯報(bào)警技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。發(fā)明創(chuàng)造了本發(fā)明的多功能瓦斯報(bào)警儀。它是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，增設(shè)時(shí)間顯示和電量顯示以及“電量不足”時(shí)的報(bào)警部分。它是由后殼體、前殼體、充電觸頭、揚(yáng)聲器、后殼體上的固定螺釘、總電源開(kāi)關(guān)及時(shí)間與數(shù)碼報(bào)警轉(zhuǎn)換按鈕、可調(diào)電位器的調(diào)節(jié)孔、數(shù)碼顯示、光報(bào)警與充電指示、電路板、黑白元件的透氣孔構(gòu)成。它具有時(shí)間顯示和電量顯示以及“電量不足”報(bào)警的有益效果。它為煤礦井下礦工監(jiān)測(cè)甲烷濃度和知道時(shí)間。
文檔編號(hào)G08B21/00GK101188040SQ20071015901
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者劉相春 申請(qǐng)人:劉相春