一種復合污染氣體在線監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復合污染氣體在線監(jiān)測裝置，包括微處理器及均與微處理器通訊連接的信號檢測模塊、顯示屏、通訊模塊、存儲器和按鍵開關(guān)；信號檢測模塊包括依次通訊相連的傳感器組件、信號調(diào)理電路模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和優(yōu)化處理單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換器還電氣連接有溫度檢測電路模塊；傳感器組件包括溫度補償模塊、多個氣體成分傳感器和氣體濃度傳感器；氣體成分傳感器和氣體濃度傳感器的信號輸入端均與溫度補償模塊的信號輸出端相連，而氣體成分傳感器和氣體濃度傳感器的信號輸出端均與濾波電路的信號輸入端通訊連接；優(yōu)化處理單元與微處理器通訊連接。本發(fā)明提供的復合污染氣體在線監(jiān)測裝置的輸出值不會隨環(huán)境溫度變化而波動。
【專利說明】一種復合污染氣體在線監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體監(jiān)測裝置，尤其涉及一種復合污染氣體在線監(jiān)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，大氣污染排放問題凸顯，大氣污染呈現(xiàn)多種污染物同時作用的復合性污染，且污染范圍擴大，特別是大城市群地區(qū)出現(xiàn)明顯的區(qū)域性污染特征，對人體健康、生態(tài)系統(tǒng)和氣候變化構(gòu)成嚴重威脅和影響，已成為制約我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸因素。因而，在現(xiàn)代工業(yè)流程中，復合污染氣體組分監(jiān)控及濃度監(jiān)控成為必不可少的環(huán)節(jié)。
[0003]而目前市面上的多組分污染氣體監(jiān)測裝置在實際工作時對溫度比較敏感，當外界溫度變化時，傳感器輸出的微弱電信號會發(fā)生變化，該微弱電信號經(jīng)過運放放大處理，并通過AD轉(zhuǎn)換測得的ADC值隨之發(fā)生變化，從而引起對應輸出氣體濃度值變化。當溫度產(chǎn)生變化時，傳感器輸出信號會隨著溫度的變化產(chǎn)生0.2%/oC的變化，即當環(huán)境溫度從0-50oC時，傳感器的輸出信號將產(chǎn)生10%的變化，這就會導致現(xiàn)有的多組分污染氣體監(jiān)測裝置在不同溫度環(huán)境下工作時其輸出不穩(wěn)定，所得到的測量值也就不準確。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中多組分污染氣體監(jiān)測裝置具有在環(huán)境溫度發(fā)生變化時其輸出不穩(wěn)定的上述缺陷，提供一種輸出值不會隨環(huán)境溫度變化而波動的復合污染氣體在線監(jiān)測裝置。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
一種復合污染氣體在線監(jiān)測裝置，包括微處理器及均與微處理器通訊連接的信號檢測模塊、顯示屏、通訊模塊、存儲器和按鍵開關(guān)，且通訊模塊連接有集控中心；
信號檢測模塊包括依次通訊相連的傳感器組件、信號調(diào)理電路模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和優(yōu)化處理單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換器還電氣連接有溫度檢測電路模塊；
傳感器組件包括溫度補償模塊、多個氣體成分傳感器和多個氣體濃度傳感器，信號調(diào)理電路模塊包括依次電氣相連的濾波電路、去噪電路和放大電路；
氣體成分傳感器和氣體濃度傳感器的信號輸入端均與溫度補償模塊的信號輸出端相連，而氣體成分傳感器和氣體濃度傳感器的信號輸出端均與濾波電路的信號輸入端通訊連接；
優(yōu)化處理單元與微處理器通訊連接。
[0006]在本發(fā)明所述復合污染氣體在線監(jiān)測裝置中，上述信號檢測模塊包括依次通訊相連的傳感器組件、信號調(diào)理電路模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和優(yōu)化處理單元。其中，傳感器組件包括溫度補償模塊、多個氣體成分傳感器和多個氣體濃度傳感器，該溫度補償模塊的信號輸出端與氣體成分傳感器和氣體濃度傳感器的信號輸入端相連，不僅能調(diào)節(jié)各氣體成分傳感器和氣體濃度傳感器的靈敏度，而且還能實時檢測環(huán)境溫度變化，使得其輸出信號與實際一致，保證了所述復合污染氣體在線監(jiān)測裝置的輸出值在環(huán)境溫度發(fā)生變化時保持穩(wěn)定。
[0007]上述模數(shù)轉(zhuǎn)換器還電氣連接有溫度檢測電路模塊，該溫度檢測電路模塊用以實時檢測外界環(huán)境中的溫度變化，以修正模數(shù)轉(zhuǎn)換器對數(shù)據(jù)的處理，從而進一步保證所述復合污染氣體在線監(jiān)測裝置的輸出值不會隨環(huán)境溫度的變化而波動。
[0008]在本發(fā)明所述復合污染氣體在線監(jiān)測裝置中，信號調(diào)理電路模塊包括依次電氣相連的濾波電路、去噪電路和放大電路，以保證其輸出信號具有比較高的質(zhì)量，更便于模數(shù)轉(zhuǎn)換器對數(shù)據(jù)進行處理。
[0009]上述優(yōu)化處理單元的信號輸入端和信號輸出端分別與上述模數(shù)轉(zhuǎn)換器和微處理器通訊連接，該優(yōu)化處理單元主要用于信號的選擇、優(yōu)化、歸一化和標準化處理。
[0010]上述通訊模塊在微處理器的控制下將所述復合污染氣體在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測結(jié)果發(fā)送給集控中心，上述顯示屏用以顯示監(jiān)測結(jié)果。
[0011]作為對本發(fā)明所述技術(shù)方案的一種改進，還包括時鐘電路模塊，且時鐘電路模塊與微處理器通訊連接。該時鐘電路模塊給微處理器提供時間信息，并將該時間信息存儲到存儲器中，這樣的設(shè)計一方面可避免監(jiān)測數(shù)據(jù)混亂，另一方面還使得所述復合污染氣體在線監(jiān)測裝置利用時鐘電路模塊提供的時間信息和監(jiān)測數(shù)據(jù)輸出監(jiān)測結(jié)果隨時間的變化曲線。
[0012]作為對本發(fā)明所述技術(shù)方案的一種改進，還包括數(shù)據(jù)共享模塊，且數(shù)據(jù)共享模塊與微處理器通訊連接。數(shù)據(jù)共享模塊的設(shè)置方便了共享數(shù)據(jù)的輸入、輸出，方便了所述復合污染氣體在線監(jiān)測裝置的使用。
[0013]作為對本發(fā)明所述技術(shù)方案的一種改進，信號檢測模塊還包括前處理結(jié)構(gòu)，而前處理結(jié)構(gòu)包括相互連接的氣體富集瓶和緩沖罐，而緩沖罐與傳感器組件連通。氣體富集瓶的設(shè)置，使得所述復合污染氣體在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測下限大大低于了傳感器組件本身的監(jiān)測下限，大大提高了所述復合污染氣體在線監(jiān)測裝置的測量精度。另外，還可以在緩沖罐與傳感器組件之間設(shè)置流量計或加熱結(jié)構(gòu)，流量計的設(shè)置方便了對輸出氣體的流量進行統(tǒng)計，而加熱結(jié)構(gòu)的設(shè)置使得氣體在進入傳感器組件之前保持恒溫，從而降低了溫度對氣體的影響。
[0014]作為對本發(fā)明所述技術(shù)方案的一種改進，信號檢測模塊還包括防開路處理電路模塊，且防開路處理電路模塊與傳感器組件連接。該防開路處理電路模塊主要用于盡快穩(wěn)定開機的時間，并且能防止電極極化。
[0015]作為對本發(fā)明所述技術(shù)方案的一種改進，信號檢測模塊還包括偏差電壓控制電路模塊，且偏差電壓控制電路模塊與傳感器組件連接。該偏差電壓控制電路模塊可為傳感器組件提供一個穩(wěn)定的偏壓，使得傳感器組件可以穩(wěn)定地工作。
[0016]在本發(fā)明所述技術(shù)方案中，在上述多個氣體成分傳感器和多個氣體濃度傳感器與信號調(diào)理電路模塊之間設(shè)有第一光電隔離電路模塊，在上述優(yōu)化處理單元與微處理器之間設(shè)有第二光電隔離電路模塊，第一光電隔離電路模塊和第二光電隔離電路模塊的設(shè)置大大提高了所述復合污染氣體在線監(jiān)測裝置的抗干擾能力，使得所述復合污染氣體在線監(jiān)測裝置在復雜的電磁環(huán)境下能保持比較好的測量精度。
[0017]另外，在本發(fā)明所述技術(shù)方案中，凡未作特別說明的，均可通過采用本領(lǐng)域中的常規(guī)手段來實現(xiàn)本技術(shù)方案。
[0018]因此，本發(fā)明的有益效果是提供了一種復合污染氣體在線監(jiān)測裝置，該在線監(jiān)測裝置的輸出值不會隨環(huán)境溫度變化而波動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明復合污染氣體在線監(jiān)測裝置的原理框圖；
圖2是信號檢測模塊的原理框圖。

【具體實施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]在本發(fā)明較佳實施例中，如圖1所示，包括微處理器及均與該微處理器通訊連接的信號檢測模塊、顯示屏、通訊模塊、時鐘電路模塊、存儲器、按鍵開關(guān)和數(shù)據(jù)共享模塊，且該通訊模塊連接有集控中心。
[0022]如圖2所示，上述信號檢測模塊包括依次通訊相連的傳感器組件、信號調(diào)理電路模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和優(yōu)化處理單元，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器還電氣連接有溫度檢測電路模塊；其中，該傳感器組件包括溫度補償模塊、多個氣體成分傳感器和多個氣體濃度傳感器，該信號調(diào)理電路模塊包括依次電氣相連的濾波電路、去噪電路和放大電路；多個氣體成分傳感器和氣體濃度傳感器的信號輸入端均與上述溫度補償模塊的信號輸出端相連，而多個氣體成分傳感器和氣體濃度傳感器的信號輸出端均與上述濾波電路的信號輸入端通訊連接；上述優(yōu)化處理單元與上述微處理器通訊連接。
[0023]又如圖2所示，上述信號檢測模塊還包括前處理結(jié)構(gòu)、防開路處理電路模塊、偏差電壓控制電路模塊、第一光電隔離電路模塊和第二光電隔離電路模塊。其中，該前處理結(jié)構(gòu)包括相互連接的氣體富集瓶、緩沖罐、流量計和加熱結(jié)構(gòu)，而該加熱結(jié)構(gòu)與上述傳感器組件連通；該防開路處理電路模塊和偏差電壓控制電路模塊均與上述傳感器組件連接；該第一光電隔離電路模塊設(shè)置在多個氣體成分傳感器和多個氣體濃度傳感器與信號調(diào)理電路模塊之間，該第二光電隔離電路模塊設(shè)置在上述優(yōu)化處理單元與微處理器之間。
[0024]應當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種復合污染氣體在線監(jiān)測裝置，其特征在于，包括微處理器及均與所述微處理器通訊連接的信號檢測模塊、顯示屏、通訊模塊、存儲器和按鍵開關(guān)，且所述通訊模塊連接有集控中心； 所述信號檢測模塊包括依次通訊相連的傳感器組件、信號調(diào)理電路模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和優(yōu)化處理單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器還電氣連接有溫度檢測電路模塊； 所述傳感器組件包括溫度補償模塊、多個氣體成分傳感器和多個氣體濃度傳感器，所述信號調(diào)理電路模塊包括依次電氣相連的濾波電路、去噪電路和放大電路； 所述氣體成分傳感器和氣體濃度傳感器的信號輸入端均與所述溫度補償模塊的信號輸出端相連，而所述氣體成分傳感器和氣體濃度傳感器的信號輸出端均與所述濾波電路的信號輸入端通訊連接； 所述優(yōu)化處理單元與所述微處理器通訊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合污染氣體在線監(jiān)測裝置，其特征在于，還包括時鐘電路模塊，且所述時鐘電路模塊與所述微處理器通訊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合污染氣體在線監(jiān)測裝置，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)共享模塊，且所述數(shù)據(jù)共享模塊與所述微處理器通訊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合污染氣體在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述信號檢測模塊還包括前處理結(jié)構(gòu)，而所述前處理結(jié)構(gòu)包括相互連接的氣體富集瓶和緩沖罐，而所述緩沖罐與所述傳感器組件連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的復合污染氣體在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述信號檢測模塊還包括防開路處理電路模塊，且所述防開路處理電路模塊與所述傳感器組件連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的復合污染氣體在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述信號檢測模塊還包括偏差電壓控制電路模塊，且所述偏差電壓控制電路模塊與所述傳感器組件連接。
【文檔編號】G01N33/00GK104459057SQ201410825514
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月28日
【發(fā)明者】蔣玉瓏 申請人:武漢思睿澤科技咨詢服務有限公司