手持式多組分氣體檢測報警儀的制作方法
【專利摘要】本實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立的氣泵采集器，報警儀主體包括殼體，殼體上表面設有顯示窗口、開關鍵、報警發(fā)聲口和多個氣體采集傳感器感應窗，多個氣體采集傳感器感應窗上方設有一塊封蓋，封蓋上留有進氣口，殼體的側面設有指示燈，氣體采集傳感模塊的信號輸出端分別通過獨立的濾波、放大電路連接模數轉換模塊的輸入端，模數轉換模塊的輸出端連接單片機的信號采集輸入端，單片機還連接顯示面板、溫度檢測模塊、報警模塊、存儲模塊和時鐘電路，電源容納腔內設有電源模塊，電源模塊為整個裝置供電；氣泵采集器的外殼上設有氣泵采集器進氣口、排氣管和電源按鍵，外殼內設有與電源按鍵串聯的電池和氣泵。
【專利說明】手持式多組分氣體檢測報警儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及氣體檢測【技術領域】，尤其涉及一種手持式多組分氣體檢測報警儀。
【背景技術】
[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、易爆氣體存在嚴重的隱形危害，特別是由于氣體泄漏，釀成的重大火災、爆炸和中毒事故，給人們留下了慘痛的教訓。例如，液化石油氣的開發(fā)，雖然大大造福了家庭生活質量，但是，也帶來了更多的爆炸和火災事故。確保大氣環(huán)境的質量和家庭用氣的安全，離不開準確有效的氣體檢測與報警技術。在冶金、礦井、煉鋼、發(fā)酵等諸多行業(yè)的作業(yè)過程中，都需要對相關氣體進行嚴格監(jiān)控及快速調節(jié)，否則將會由于工作失誤，導致重大事故發(fā)生，造成嚴重的人員、財產損失。
[0003]傳統的氣體檢測儀器主要針對單一氣體進行檢測，而在實際應用場所中，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，容易造成可燃氣體爆炸、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。
實用新型內容
[0004]本實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]本實用新型采用的技術方案為:
[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，殼體上表面設有顯不窗口、開關鍵、報警發(fā)聲口和多個氣體采集傳感器感應窗，多個氣體采集傳感器感應窗上方設有一塊封蓋，封蓋上留有進氣口，殼體的側面設有指示燈，殼體內設有電氣容納腔和電源容納腔，電氣容納腔內設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立的濾波、放大電路連接模數轉換模塊的輸入端，模數轉換模塊的輸出端連接單片機的信號采集輸入端，單片機還連接顯示面板、溫度檢測模塊、報警模塊、存儲模塊和時鐘電路，顯示面板設于顯示窗口下方，電源容納腔內設有電源模塊，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，夕卜殼上設有氣泵采集器進氣口、排氣管和電源按鍵，外殼內設有與電源按鍵串聯的電池和氣泵，氣泵進氣口通過氣管連接氣泵采集器進氣口，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]所述的單片機還連接有紅外發(fā)送模塊，通過紅外連接外部打印機。[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過濾波、放大電路處理，放大后的信號再經過模數轉換轉換為數字量信息發(fā)送給單片機，單片機將接收到的信息進行顯示，同時，還能夠對檢測的氣體濃度進行報警、紅外打印、存儲；本實用新型還采用體積較小的立方體結構，便于攜帶、操作方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的電路原理框圖；
[0014]圖2為本實用新型的報警儀主體結構示意圖；
[0015]圖3為本實用新型的氣泵采集器結構示意圖；
[0016]圖4為本實用新型的顯示面板界面圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1、2和3所示，本實用新型包括報警儀主體和獨立的氣泵采集器，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采用輕質硬塑料，減輕整體重量。殼體I上表面設有顯示窗口 2、開關鍵7、多個氣體采集傳感器感應窗3和報警發(fā)聲口 8，顯示面板設于顯示窗口下方，顯示面板用于顯示當前電量值、檢測濃度值、溫度值和存儲狀態(tài)；由于本實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。開關鍵7用于打開/關閉電源，為裝置供電；氣體采集傳感器感應窗3有四個，呈“田”字形結構分布，包括氧氣檢測傳感器感應窗、一氧化碳檢測傳感器感應窗、硫化氫檢測傳感器感應窗和甲燒檢測傳感器感應窗，在四個氣體米集傳感器感應窗3上方設有一塊封蓋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上留有進氣口5，進氣口 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的側面設有指示燈4，指示燈4用于報警顯不O
[0018]殼體I內設有電氣容納腔和電源容納腔，電氣容納腔內設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，每個傳感器對應設置在氣體采集傳感器感應窗下方，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立的濾波、放大電路連接模數轉換模塊的輸入端，由于氣體采集傳感器采集到的是不同氣體的濃度信息，進行濾波、放大處理情況不同，所以采用獨立的濾波、放大電路。模數轉換模塊的輸出端連接單片機的信號采集輸入端，單片機還連接顯示面板、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，電源容納腔內設有電源模塊，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上設有氣泵采集器進氣口 11、排氣管12和電源按鍵10，外殼9內設有與電源按鍵10串聯的電池和氣泵，氣泵進氣口通過氣管連接氣泵采集器進氣口 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，當只剩一個方塊時，表示電源電量16不足，需要及時補充電能。顯示面板的界面最下欄從左到右依次為:實時時間18和存儲狀態(tài)符號17，實時時間18表明當前時間，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據，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據。顯示界面中間區(qū)域14為四項氣體濃度顯示區(qū)域。
[0020]對上述模塊進行解釋說明，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)境的當前溫度，由于本實用新型裝置受工作環(huán)境溫度限制，因而需要實時檢測環(huán)境溫度。單片機外圍電路上連接的開關鍵7，操作人員可通過開關鍵7來觸發(fā)單片機外部中斷，這樣更有利于操作人員的操作。單片機外圍電路上連接的時鐘電路，可以實時計時，顯示當前時刻，存儲記錄信息。單片機外圍電路上有存儲模塊，單片機還可以與上位機通過串口通訊的方式連接，以此實現測量數據的實時存儲和監(jiān)控。單片機外圍電路上有紅外發(fā)送模塊，通過發(fā)送紅外信號，實現外部的紅外打印機的打印功能。在上述單片機外圍電路上電源模塊，實現了本實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有成熟技術，在此不再贅述。
[0021]下面結合附圖具體說明本實用新型的使用情況和工作原理:
[0022]本實用新型在工作時，根據檢測工作環(huán)境的不同，可采用擴散檢測的方式使用獨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行檢測方式。當處于廣闊、空曠工作環(huán)境中時，只需要使用獨立的報警儀主體，這種方式方便、快捷；使用者攜帶報警儀主體進入檢測環(huán)境中，手持攜帶報警儀主體，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，即可直接檢測出當前環(huán)境的四項氣體濃度值。這種檢測方式的工作原理為:混合氣體(02、CO、H2S、CH4)進入報警儀主體內，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)傳遞給各自相對應的濾波、放大電路進行處理，放大后的信號經過模數轉換模塊轉化成數字信號發(fā)送到單片機；單片機將數字化的電信號轉化為對應的氣體濃度值，并將實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值，參數值包含有當前各項氣體的濃度值及單位；單片機判斷濃度值是否超過報警線，當濃度值處于正常狀態(tài)時，報警模塊不動作；當氣體濃度超出設定的報警值時，單片機向報警模塊發(fā)送信號，進行聲光報警。當處于狹縫、高位等復雜工況(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窗3處，使得空氣與氣體采集傳感器充分接觸，之后進行檢測。泵吸式檢測的工作原理與擴散檢測方式的工作原理相同，在此不在贅述。本實用新型對于單片機的工作采用本領域現有技術，屬于本領域常規(guī)技術手段。
【權利要求】
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，殼體上表面設有顯示窗口、開關鍵、報警發(fā)聲口和多個氣體采集傳感器感應窗，多個氣體采集傳感器感應窗上方設有一塊封蓋，封蓋上留有進氣口，殼體的側面設有指示燈，殼體內設有電氣容納腔和電源容納腔，電氣容納腔內設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立的濾波、放大電路連接模數轉換模塊的輸入端，模數轉換模塊的輸出端連接單片機的信號采集輸入端，單片機還連接顯示面板、溫度檢測模塊、報警模塊、存儲模塊和時鐘電路，顯示面板設于顯示窗口下方，電源容納腔內設有電源模塊，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，外殼上設有氣泵采集器進氣口、排氣管和電源按鍵，外殼內設有與電源按鍵串聯的電池和氣泵，氣泵進氣口通過氣管連接氣泵采集器進氣口，氣泵出氣口通過氣管連接排氣管一端口。
2.根據權利要求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.根據權利要求2所述的手持式多組分氣體檢測報警儀源，其特征在于:所述的單片機還連接有紅外發(fā)送模塊，通過紅外連接外部打印機。
4.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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)先權日:2014年4月17日
【發(fā)明者】汪獻忠, 李建國, 薛妤 申請人:河南省智儀系統工程有限公司