手持式多組分氣體檢測報警儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種手持式多組分氣體檢測報警儀，包括報警儀主體和獨(dú)立的氣泵采集器，報警儀主體包括殼體，殼體上表面設(shè)有顯示窗口、開關(guān)鍵、報警發(fā)聲口和多個氣體采集傳感器感應(yīng)窗，多個氣體采集傳感器感應(yīng)窗上方設(shè)有一塊封蓋，封蓋上留有進(jìn)氣口，殼體的側(cè)面設(shè)有指示燈，氣體采集傳感模塊的信號輸出端分別通過獨(dú)立的濾波、放大電路連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接單片機(jī)的信號采集輸入端，單片機(jī)還連接顯示面板、溫度檢測模塊、報警模塊、存儲模塊和時鐘電路，電源容納腔內(nèi)設(shè)有電源模塊，電源模塊為整個裝置供電；氣泵采集器的外殼上設(shè)有氣泵采集器進(jìn)氣口、排氣管和電源按鍵，外殼內(nèi)設(shè)有與電源按鍵串聯(lián)的電池和氣泵。
【專利說明】手持式多組分氣體檢測報警儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種手持式多組分氣體檢測報警儀。
【背景技術(shù)】
[0002]近來年，隨著工業(yè)的發(fā)展，易燃、易爆及有毒氣體的種類有所增加，應(yīng)用范圍更加廣泛，隨之而來，在石油、化工、冶金、煤炭等行業(yè)的有毒氣體濃度檢測應(yīng)用更加廣泛。在這些行業(yè)中，有毒、有害、易燃、易爆氣體存在嚴(yán)重的隱形危害，特別是由于氣體泄漏，釀成的重大火災(zāi)、爆炸和中毒事故，給人們留下了慘痛的教訓(xùn)。例如，液化石油氣的開發(fā)，雖然大大造福了家庭生活質(zhì)量，但是，也帶來了更多的爆炸和火災(zāi)事故。確保大氣環(huán)境的質(zhì)量和家庭用氣的安全，離不開準(zhǔn)確有效的氣體檢測與報警技術(shù)。在冶金、礦井、煉鋼、發(fā)酵等諸多行業(yè)的作業(yè)過程中，都需要對相關(guān)氣體進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控及快速調(diào)節(jié)，否則將會由于工作失誤，導(dǎo)致重大事故發(fā)生，造成嚴(yán)重的人員、財產(chǎn)損失。
[0003]傳統(tǒng)的氣體檢測儀器主要針對單一氣體進(jìn)行檢測，而在實(shí)際應(yīng)用場所中，通常會同時存在多種有害氣體，如煤礦中，就同時存在多種有害氣體，容易造成可燃?xì)怏w爆炸、有毒氣體泄漏、以及缺氧的情況，從而造成工作人員的人身傷亡。目前，國內(nèi)市場上有多種類型的氣體濃度檢測儀，但是可以同時檢測多種氣體的手持式檢測儀很少，并且存在價格較高，檢測儀器體積大、不便于攜帶，使用壽命短，時間漂移大等缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種手持式多組分氣體檢測報警儀，能夠同時檢測多種氣體成分，并在危險情況下，發(fā)送報警信號，保障人身安全，體積較小，便于攜帶。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種手持式多組分氣體檢測報警儀，包括報警儀主體和獨(dú)立的氣泵采集器，報警儀主體包括殼體，殼體呈長方體，殼體上表面設(shè)有顯不窗口、開關(guān)鍵、報警發(fā)聲口和多個氣體采集傳感器感應(yīng)窗，多個氣體采集傳感器感應(yīng)窗上方設(shè)有一塊封蓋，封蓋上留有進(jìn)氣口，殼體的側(cè)面設(shè)有指示燈，殼體內(nèi)設(shè)有電氣容納腔和電源容納腔，電氣容納腔內(nèi)設(shè)有氣體采集傳感模塊，氣體采集傳感模塊的信號輸出端分別通過獨(dú)立的濾波、放大電路連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接單片機(jī)的信號采集輸入端，單片機(jī)還連接顯示面板、溫度檢測模塊、報警模塊、存儲模塊和時鐘電路，顯示面板設(shè)于顯示窗口下方，電源容納腔內(nèi)設(shè)有電源模塊，電源模塊為整個裝置供電；所述的氣泵采集器包括長方體外殼，夕卜殼上設(shè)有氣泵采集器進(jìn)氣口、排氣管和電源按鍵，外殼內(nèi)設(shè)有與電源按鍵串聯(lián)的電池和氣泵，氣泵進(jìn)氣口通過氣管連接氣泵采集器進(jìn)氣口，氣泵出氣口通過氣管連接排氣管一端口。
[0007]所述的氣體采集傳感模塊包括氧氣檢測傳感器、一氧化碳檢測傳感器、硫化氫檢測傳感器和甲烷檢測傳感器。
[0008]所述的單片機(jī)還連接有紅外發(fā)送模塊，通過紅外連接外部打印機(jī)。[0009]所述的溫度檢測模塊采用溫度傳感器。
[0010]所述的報警模塊采用聲光報警器。
[0011]所述的電源模塊包括電源和電源自檢模塊。
[0012]本實(shí)用新型利用氣體采集傳感模塊采集混合氣體樣本，再將采集的模擬量氣體信息經(jīng)過濾波、放大電路處理，放大后的信號再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信息發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)將接收到的信息進(jìn)行顯示，同時，還能夠?qū)z測的氣體濃度進(jìn)行報警、紅外打印、存儲；本實(shí)用新型還采用體積較小的立方體結(jié)構(gòu)，便于攜帶、操作方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的報警儀主體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型的氣泵采集器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型的顯示面板界面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1、2和3所示，本實(shí)用新型包括報警儀主體和獨(dú)立的氣泵采集器，報警儀主體包括呈長方體的殼體I，長寬高分別為:長15cm—20cm,寬8cm—IOcm,高2cm—3cm,可以保證使用者輕松地單手握持，殼體I采用輕質(zhì)硬塑料，減輕整體重量。殼體I上表面設(shè)有顯示窗口 2、開關(guān)鍵7、多個氣體采集傳感器感應(yīng)窗3和報警發(fā)聲口 8，顯示面板設(shè)于顯示窗口下方，顯示面板用于顯示當(dāng)前電量值、檢測濃度值、溫度值和存儲狀態(tài)；由于本實(shí)用新型的檢測報警儀的工作環(huán)境是受溫度限制的，所以顯示面板上的溫度值提示用戶此時的外界環(huán)境溫度。開關(guān)鍵7用于打開/關(guān)閉電源，為裝置供電；氣體采集傳感器感應(yīng)窗3有四個，呈“田”字形結(jié)構(gòu)分布，包括氧氣檢測傳感器感應(yīng)窗、一氧化碳檢測傳感器感應(yīng)窗、硫化氫檢測傳感器感應(yīng)窗和甲燒檢測傳感器感應(yīng)窗，在四個氣體米集傳感器感應(yīng)窗3上方設(shè)有一塊封蓋6,封蓋6 —方面用于防塵,另一方面用于與氣泵米集器配合使用，封蓋6上留有進(jìn)氣口5，進(jìn)氣口 5 —方面用于使得氣體采集傳感器充分接觸外界工作環(huán)境氣體，另一方面還用于連接氣泵采集器的排氣管12的出氣口 13 ;殼體I的側(cè)面設(shè)有指示燈4，指示燈4用于報警顯不O
[0018]殼體I內(nèi)設(shè)有電氣容納腔和電源容納腔，電氣容納腔內(nèi)設(shè)有氣體采集傳感模塊，氣體采集傳感模塊包括氧氣檢測傳感器、一氧化碳檢測傳感器、硫化氫檢測傳感器和甲烷檢測傳感器，每個傳感器對應(yīng)設(shè)置在氣體采集傳感器感應(yīng)窗下方，氧氣檢測傳感器、一氧化碳檢測傳感器、硫化氫檢測傳感器和甲烷檢測傳感器的信號輸出端分別通過獨(dú)立的濾波、放大電路連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，由于氣體采集傳感器采集到的是不同氣體的濃度信息，進(jìn)行濾波、放大處理情況不同，所以采用獨(dú)立的濾波、放大電路。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接單片機(jī)的信號采集輸入端，單片機(jī)還連接顯示面板、溫度檢測模塊、報警模塊、紅外發(fā)送模塊、存儲模塊和時鐘電路，溫度檢測模塊采用溫度傳感器，報警模塊采用聲光報警器，紅外發(fā)送模塊通過紅外連接外部打印機(jī)，電源容納腔內(nèi)設(shè)有電源模塊，電源模塊包括電源和電源自檢模塊，電源模塊為整個裝置供電；所述的氣泵采集器包括長方體外殼9，外殼9長寬高分別為10Cm、2Cm、2Cm，外形小巧，攜帶方便，外殼9上設(shè)有氣泵采集器進(jìn)氣口 11、排氣管12和電源按鍵10，外殼9內(nèi)設(shè)有與電源按鍵10串聯(lián)的電池和氣泵，氣泵進(jìn)氣口通過氣管連接氣泵采集器進(jìn)氣口 11，氣泵出氣口通過氣管連接排氣管12 —端口。
[0019]其中，如圖4所示，顯示面板的界面上欄可以顯示當(dāng)前外界溫度15和電源電量16，電源符號顯示電源電量16的充足情況，四個方塊表示電量充足，當(dāng)只剩一個方塊時，表示電源電量16不足，需要及時補(bǔ)充電能。顯示面板的界面最下欄從左到右依次為:實(shí)時時間18和存儲狀態(tài)符號17，實(shí)時時間18表明當(dāng)前時間，存儲狀態(tài)符號17顯示存儲區(qū)域狀態(tài)，沒有方塊表示沒有存儲數(shù)據(jù)，四個方塊表示存儲區(qū)域已滿，需要及時擦除，以便寫入新的歷史數(shù)據(jù)。顯示界面中間區(qū)域14為四項(xiàng)氣體濃度顯示區(qū)域。
[0020]對上述模塊進(jìn)行解釋說明，溫度檢測模塊，用以測量環(huán)境溫度，環(huán)境溫度即表示此時工作環(huán)境的當(dāng)前溫度，由于本實(shí)用新型裝置受工作環(huán)境溫度限制，因而需要實(shí)時檢測環(huán)境溫度。單片機(jī)外圍電路上連接的開關(guān)鍵7，操作人員可通過開關(guān)鍵7來觸發(fā)單片機(jī)外部中斷，這樣更有利于操作人員的操作。單片機(jī)外圍電路上連接的時鐘電路，可以實(shí)時計時，顯示當(dāng)前時刻，存儲記錄信息。單片機(jī)外圍電路上有存儲模塊，單片機(jī)還可以與上位機(jī)通過串口通訊的方式連接，以此實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的實(shí)時存儲和監(jiān)控。單片機(jī)外圍電路上有紅外發(fā)送模塊，通過發(fā)送紅外信號，實(shí)現(xiàn)外部的紅外打印機(jī)的打印功能。在上述單片機(jī)外圍電路上電源模塊，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型裝置電源電量的自動檢測，同時具有欠壓提示功能，電源電量的自動檢測屬于現(xiàn)有成熟技術(shù)，在此不再贅述。
[0021]下面結(jié)合附圖具體說明本實(shí)用新型的使用情況和工作原理:
[0022]本實(shí)用新型在工作時，根據(jù)檢測工作環(huán)境的不同，可采用擴(kuò)散檢測的方式使用獨(dú)立的報警儀主體直接檢測，也可采用泵吸式通過報警儀主體配合氣泵采集器進(jìn)行檢測方式。當(dāng)處于廣闊、空曠工作環(huán)境中時，只需要使用獨(dú)立的報警儀主體，這種方式方便、快捷；使用者攜帶報警儀主體進(jìn)入檢測環(huán)境中，手持?jǐn)y帶報警儀主體，可以將封蓋6扣開，使得報警儀主體上的氣體采集傳感器與空氣充分接觸，即可直接檢測出當(dāng)前環(huán)境的四項(xiàng)氣體濃度值。這種檢測方式的工作原理為:混合氣體(02、CO、H2S、CH4)進(jìn)入報警儀主體內(nèi)，與氧氣檢測傳感器、一氧化碳檢測傳感器、硫化氫檢測傳感器和甲烷檢測傳感器進(jìn)行充分接觸后，上述氣體檢測傳感模塊將采集到的微弱模擬信號(02、CO、H2S為電流信號，CH4為電壓信號)傳遞給各自相對應(yīng)的濾波、放大電路進(jìn)行處理，放大后的信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號發(fā)送到單片機(jī)；單片機(jī)將數(shù)字化的電信號轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的氣體濃度值，并將實(shí)際測量得到的氣體濃度值通過液晶顯示面板顯示出被測氣體的各個參數(shù)值，參數(shù)值包含有當(dāng)前各項(xiàng)氣體的濃度值及單位；單片機(jī)判斷濃度值是否超過報警線，當(dāng)濃度值處于正常狀態(tài)時，報警模塊不動作；當(dāng)氣體濃度超出設(shè)定的報警值時，單片機(jī)向報警模塊發(fā)送信號，進(jìn)行聲光報警。當(dāng)處于狹縫、高位等復(fù)雜工況(如地下管道)環(huán)境中時，采用泵吸式檢測，需要報警儀主體與氣泵采集器配合使用，氣泵采集器的排氣管12的出氣口 13插入到報警儀主體的封蓋6的進(jìn)氣口 5中，手動開啟氣泵采集器的電源按鍵10，接通電路，氣泵工作，將外界環(huán)境中的空氣通過氣泵采集器進(jìn)氣口 11抽到氣泵采集器中，再通過氣泵采集器的排氣管12釋放到封蓋6下，即氣體采集傳感器感應(yīng)窗3處，使得空氣與氣體采集傳感器充分接觸，之后進(jìn)行檢測。泵吸式檢測的工作原理與擴(kuò)散檢測方式的工作原理相同，在此不在贅述。本實(shí)用新型對于單片機(jī)的工作采用本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)，屬于本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種手持式多組分氣體檢測報警儀，其特征在于:包括報警儀主體和獨(dú)立的氣泵采集器，報警儀主體包括殼體，殼體呈長方體，殼體上表面設(shè)有顯示窗口、開關(guān)鍵、報警發(fā)聲口和多個氣體采集傳感器感應(yīng)窗，多個氣體采集傳感器感應(yīng)窗上方設(shè)有一塊封蓋，封蓋上留有進(jìn)氣口，殼體的側(cè)面設(shè)有指示燈，殼體內(nèi)設(shè)有電氣容納腔和電源容納腔，電氣容納腔內(nèi)設(shè)有氣體采集傳感模塊，氣體采集傳感模塊的信號輸出端分別通過獨(dú)立的濾波、放大電路連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接單片機(jī)的信號采集輸入端，單片機(jī)還連接顯示面板、溫度檢測模塊、報警模塊、存儲模塊和時鐘電路，顯示面板設(shè)于顯示窗口下方，電源容納腔內(nèi)設(shè)有電源模塊，電源模塊為整個裝置供電；所述的氣泵采集器包括長方體外殼，外殼上設(shè)有氣泵采集器進(jìn)氣口、排氣管和電源按鍵，外殼內(nèi)設(shè)有與電源按鍵串聯(lián)的電池和氣泵，氣泵進(jìn)氣口通過氣管連接氣泵采集器進(jìn)氣口，氣泵出氣口通過氣管連接排氣管一端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式多組分氣體檢測報警儀，其特征在于:所述的氣體采集傳感模塊包括氧氣檢測傳感器、一氧化碳檢測傳感器、硫化氫檢測傳感器和甲烷檢測傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手持式多組分氣體檢測報警儀源，其特征在于:所述的單片機(jī)還連接有紅外發(fā)送模塊，通過紅外連接外部打印機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持式多組分氣體檢測報警儀源，其特征在于:所述的溫度檢測模塊采用溫度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手持式多組分氣體檢測報警儀，其特征在于:所述的報警模塊米用聲光報警器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的手持式多組分氣體檢測報警儀，其特征在于:所述的電源模塊包括電源和電源自檢模塊。
【文檔編號】G08B21/12GK203824984SQ201420187119
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】汪獻(xiàn)忠, 李建國, 薛妤 申請人:河南省智儀系統(tǒng)工程有限公司