一種污水處理廠硫化氫便攜式報警儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種污水處理廠硫化氫便攜式報警儀，包括主控電路、存儲器、顯示電路、鍵盤輸入電路、電源控制電路、報警電路，所述主控電路與存儲器、顯示電路、報警電路、電源控制電路連接，所述電源控制電路與顯示電路、報警電路連接，還包括硫化氫氣體檢測電路，所述硫化氫氣體檢測電路包括惠斯登電橋和放大電路，放大電路接入主控電路。本實用新型為實時顯示H2S泄露的濃度并在超限時報警提供了一種硬件實現(xiàn)基礎(chǔ)。
【專利說明】一種污水處理廠硫化氫便攜式報警儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種污水處理廠便攜式硫化氫顯示報警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]硫化氫是一種含硫有機物厭氧發(fā)酵的產(chǎn)生的氣體物質(zhì)(化學(xué)分子式:H2S，下文以分子式簡稱)。污水處理廠的粗格柵、細格柵以及污水管道的檢查井，流量計安裝檢查井、污泥濃縮池的清理儲泥池，以及污泥脫水等區(qū)域是H2S等溢散區(qū)域。H2S對人體危害極大，當空氣中含有0.1%H2S時，就會引起人們頭疼、暈眩。當吸入大量H2S時，會造成昏迷，甚至死亡。與H2S接觸多，能引起慢性中毒，使感覺變壞，頭疼等。工業(yè)生產(chǎn)上，要求空氣中H2S的含量不得超過0.01毫克/升。目前還沒有檢測硫化氫氣的報警裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種污水處理廠硫化氫便攜式報警儀，為實時顯示H2S泄露的濃度并在超限時報警提供一種硬件實現(xiàn)基礎(chǔ)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種污水處理廠硫化氫便攜式報警儀，包括主控電路、存儲器、顯示電路、鍵盤輸入電路、電源控制電路、報警電路，所述主控電路與存儲器、顯示電路、報警電路、電源控制電路連接，所述電源控制電路與顯示電路、報警電路連接，還包括硫化氫氣體檢測電路，所述硫化氫氣體檢測電路包括惠斯登電橋和放大電路，所述惠斯登電橋由兩個硫化氫濃度檢測傳感器和兩個電阻連接組成，且兩個硫化氫濃度檢測傳感器的一端相互連接；所述惠斯登電橋的第一輸入端接直流電源，所述惠斯登電橋的第二輸入端與所述電源控制電路連接，所述惠斯登電橋的第一輸出端通過第一電阻與運算放大器的負輸入端連接，所述惠斯登電橋的第二輸出端依次通可調(diào)電阻、第二電阻與所述運算放大器的正輸入端連接，所述運算放大器的輸出端通過第三電阻接入所述運算放大器的負輸入端，第四電阻一端接入所述第二電阻與所述運算放大器正輸入端之間，第四電阻另一端接地，所述第四電阻與電容并聯(lián)，所述電容一端接入所述可調(diào)電阻與所述惠斯登電橋第二輸出端之間，所述電容另一端接地；所述放大電路輸出端接入主控電路。
[0005]所述主控電路包括單片機、與所述單片機連接的恒流源充放電電路、與所述單片機連接的多路切換集成電路、與所述多路切換集成電路連接的電壓檢測電路。
[0006]所述鍵盤輸入電路包括四個按鍵，所述四個按鍵均接入所述單片機。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所具有的有益效果為:本實用新型為實時顯示H2S泄露的濃度并在超限時報警提供了一種硬件實現(xiàn)基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型一實施例結(jié)構(gòu)框圖；
[0009]圖2為本實用新型一實施例硫化氫氣體檢測電路原理圖；[0010]圖3為本實用新型一實施例主控電路原理圖；
[0011]圖4為本實用新型一實施例顯示電路原理圖；
[0012]圖5為本實用新型一實施例電源控制電路原理圖；
[0013]圖6為本實用新型一實施例報警電路原理圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1和圖2所示，本實用新型一實施例包括主控電路、存儲器、顯示電路、鍵盤輸入電路、電源控制電路、報警電路，所述主控電路與存儲器、顯示電路、報警電路、電源控制電路連接，所述電源控制電路與顯示電路、報警電路連接，還包括硫化氫氣體檢測電路，所述硫化氫氣體檢測電路包括惠斯登電橋和放大電路，所述惠斯登電橋由兩個硫化氫濃度檢測傳感器和兩個電阻連接組成，且兩個硫化氫濃度檢測傳感器的一端相互連接；所述惠斯登電橋的第一輸入端接直流電源，所述惠斯登電橋的第二輸入端與所述電源控制電路連接，所述惠斯登電橋的第一輸出端通過第一電阻R48與運算放大器LM2904的負輸入端連接，所述惠斯登電橋的第二輸出端依次通可調(diào)電阻RV1、第二電阻R49與所述運算放大器LM2904的正輸入端連接，所述運算放大器LM2904的輸出端通過第三電阻R50接入所述運算放大器LM2904的負輸入端，第四電阻R51 —端接入所述第二電阻R49與所述運算放大器LM2904正輸入端之間，第四電阻R51另一端接地，所述第四電阻R51與電容C12并聯(lián)，所述電容C12 —端接入所述可調(diào)電阻RVl與所述惠斯登電橋第二輸出端之間，所述電容C12另一端接地；所述放大電路輸出端接入主控電路。
[0015]如圖2，本實用 新型的H2S濃度檢測元件(H2S傳感器)是基于傳感器的氣敏原理的，所謂氣敏原理是采集的氣樣經(jīng)擴散到達氣敏半導(dǎo)體檢測元件，檢測元件吸附可燃性氣體后并燃燒，電阻大幅上升(可由10 K上升到50 Ι?Ω左右)，氣樣濃度對應(yīng)的信號與對應(yīng)變化的電阻成正比。當惠斯登電橋中兩個硫化氫傳感器中的一個(檢測元件)遇到H2S后，空氣中的氧與H2S發(fā)生催化燃燒反應(yīng)，檢測元件溫度上升，電阻值增加，使惠斯登電橋產(chǎn)生一個與H2S體積濃度成正比的輸出信號，通過電阻R48送到運放LM2904中進行放大處理。測量這個信號的大小就可知道H2S的濃度，惠斯登電橋中另一個硫化氫傳感器(補償元件)可以對檢測元件的工作環(huán)境，包括電壓、溫度、濕度、風(fēng)速、氣壓等進行補償。
[0016]如圖3，主控電路采用價廉物美的宏晶STC15F204EA單片機的作為控制核心，其他還有電源控制、數(shù)據(jù)處理、信息存儲、A/D轉(zhuǎn)換電路等輔助電路。主要電路介紹如下:
[0017]A/D轉(zhuǎn)換電路:為了減少電路成本，本實用新型不采用專用的A/D轉(zhuǎn)換器件，而是模擬雙積分A/D轉(zhuǎn)換原理采用恒流源對電容充電，計算充電時間實現(xiàn)的。如圖3所示，標準
2.5V電源、電阻R22、R23、R24、R36、三極管Ν5、Ν6、電容C3共同構(gòu)成恒流源充放電電路。設(shè)
充電電流為戽則:
[0018]Ut =10XT1IC(I)
[0019]因^和C為定值，故Ore與充電時間巧成正比。電容C3上的電壓通過Pl.0送內(nèi)部比較器的同向輸入端，令A(yù)B= “01”時，通過多路切換集成電路MC14051的Xl引腳引入代表H2S泄露的電壓信號R ,切換到Pl.1，送STC15F204EA的內(nèi)部比較器的反向輸入端，當電容C3上的充電電壓高于Pl.1時，單片機控制內(nèi)部比較器翻轉(zhuǎn)(P3.6變高)，這時軟件令P3.7變高，N6導(dǎo)通，電容C3迅速放電，完成一次對輸入電壓的積分并為下一次積分做準備；再令ΑΒ#00”，將標準電壓轉(zhuǎn)接到Pl.1，并使Ρ3.7變低，切斷C3的放電回路，對標準電壓再進行積分得:
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種污水處理廠硫化氫便攜式報警儀，包括主控電路、存儲器、顯示電路、鍵盤輸入電路、電源控制電路、報警電路，所述主控電路與存儲器、顯示電路、報警電路、電源控制電路連接，所述電源控制電路與顯示電路、報警電路連接，其特征在于，還包括硫化氫氣體檢測電路，所述硫化氫氣體檢測電路包括惠斯登電橋和放大電路，所述惠斯登電橋由兩個硫化氫濃度檢測傳感器和兩個電阻連接組成，且兩個硫化氫濃度檢測傳感器的一端相互連接；所述惠斯登電橋的第一輸入端接直流電源，所述惠斯登電橋的第二輸入端與所述電源控制電路連接，所述惠斯登電橋的第一輸出端通過第一電阻與運算放大器的負輸入端連接，所述惠斯登電橋的第二輸出端依次通可調(diào)電阻、第二電阻與所述運算放大器的正輸入端連接，所述運算放大器的輸出端通過第三電阻接入所述運算放大器的負輸入端，第四電阻一端接入所述第二電阻與所述運算放大器正輸入端之間，第四電阻另一端接地，所述第四電阻與電容并聯(lián)，所述電容一端接入所述可調(diào)電阻與所述惠斯登電橋第二輸出端之間，所述電容另一端接地；所述放大電路輸出端接入主控電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理廠硫化氫便攜式報警儀，其特征在于，所述主控電路包括單片機、與所述單片機連接的恒流源充放電電路、與所述單片機連接的多路切換集成電路、與所述多路切換集成電路連接的電壓檢測電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水處理廠硫化氫便攜式報警儀，其特征在于，所述鍵盤輸入電路包括四個按鍵，所述四個按鍵均接入所述單片機。
【文檔編號】G08B21/16GK203799480SQ201420178628
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】李善田, 胡碟, 王榮娟, 郭會超, 吳奉愛, 羅欣陽, 黃東 申請人:益陽首創(chuàng)水務(wù)有限責(zé)任公司