專利名稱：數(shù)字式定置語音甲烷報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦用甲烷報(bào)警器，具體為一種適用于中小煤礦使用的數(shù)字式定置語音甲烷報(bào)警器。
目前國內(nèi)礦用瓦斯監(jiān)控測(cè)報(bào)裝置主要分光干涉式監(jiān)控系統(tǒng)和小型便攜式甲烷報(bào)警器。前者精度高，性能穩(wěn)定，但造價(jià)昂貴，安裝操作維護(hù)不變，主要用于大型企業(yè)，不易被中小型企業(yè)接受。小型報(bào)警器，靈敏度低，監(jiān)控不準(zhǔn)確，壽命較短，在使用過程中常常出現(xiàn)誤報(bào)現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的目的在克服上述產(chǎn)品的不足，提供一種能定置于井下工作面連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?，靈敏度高，顯示直觀，報(bào)警清晰的數(shù)字式定置語音甲烷報(bào)警器。
本實(shí)用新型的數(shù)字式定置語音甲烷報(bào)警器，包括外殼、電源、電橋電路、放大器、比較器、驅(qū)動(dòng)器、報(bào)警電路，其特征在于還包括有一個(gè)甲烷濃度數(shù)字顯示器，該顯示器的輸入端連接于所述放大器的輸出端；所述的報(bào)警電路由語音電路、功放電路和穩(wěn)壓電源組成，語音電路的輸出端連接于功放電路的輸入端，穩(wěn)壓電源專為語音電路供電；所述的電橋電路采用熱效式甲烷傳感元件，即載體催化式甲烷傳感器。
本實(shí)用新型
如下圖1為其外形示意圖；圖2為其原理框圖；圖3為其甲烷濃度數(shù)字顯示器電路圖；圖4為其電源、傳感及信號(hào)處理電路圖；圖5為其報(bào)警電路圖。
其外形結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中(1)為提梁，(2)為傳感器外罩，(3)為報(bào)警LED指示燈，(4)為欠壓LED指示燈，(5)為數(shù)字顯示器，(6)為開關(guān)，(7)為殼體，(8)為銘牌。傳感器外罩(2)采用防風(fēng)罩，活動(dòng)部分可調(diào)節(jié)使所進(jìn)氣流穩(wěn)定。
圖2為其原理框圖，電橋電路(11)輸出連接放大器(12)的輸入端，放大器(12)的輸出端連接比較器(13)和甲烷濃度數(shù)字顯示器(17)的輸入端，比較器(13)輸出信號(hào)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器(14)，驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路(15)語音報(bào)警。電源(16)為所述各功能電路供電。
圖3所示為甲烷濃度數(shù)字顯示器(17)的一具體電路，它由A/D轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)集成電路(IC8)，LED數(shù)碼管及負(fù)電源變換器組成，數(shù)碼顯示管連接于IC8的輸出端，與非門(IC9)及其連接的外圍元件二極管D1、D2，電容C6、C7構(gòu)成負(fù)電源變換器，電容C5、C4串接于IC8的27、29腳間，電阻R7連接于IC8的28腳與電容C4、C5的公共點(diǎn)，電容C3連接于IC8的輸入端31腳與地間，電容C2連接于IC8的33、34腳間，電容C1連接于IC8的38、40腳間，電阻R1連接于IC8的39、40腳間，電阻R2、R5、R3串聯(lián)支路連接于由電阻R4、穩(wěn)壓二極管D3組成的穩(wěn)壓電路輸出端，R3的中心頭接IC8的36腳。上述的A/D轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)集成電路IC8是7107 A/D轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)集成電路。
圖4中，熱效式甲烷傳感元件(即載體催化式傳感器)Y1、Y2、R18、R19及電位器W2組成電橋。運(yùn)放IC3及其外圍元件電阻R20、R21、R22、R23、R24，電容C13、C14組成放大器，IC3的輸出接IC4的一個(gè)輸入端；運(yùn)放IC4，IC4輸出端的電阻R26，接入IC4反相輸入端的R15、W3比較電壓支路組成比較器。三極管BG2及繼電器J、LED、D6組成驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)比較器IC4輸出高電平時(shí)，J吸合，常開接點(diǎn)j吸合給報(bào)警器供電，報(bào)警指示D6亮。
穩(wěn)壓電源由調(diào)整管BG1，電阻R14、C11、C12，及由運(yùn)放IC2和電阻R15、R16、R17、W1、D2組成的取樣放大器構(gòu)成。其中還設(shè)置有一個(gè)低電壓指示電路，它由運(yùn)放IC1，連接于IC1輸出端的二極管D4和電阻R13串聯(lián)支路，接于電池兩端的電阻R10、R11串聯(lián)支路，R10和R11的共公點(diǎn)接IC1的一個(gè)輸入端，IC1的另一輸入端接基準(zhǔn)電壓，即穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)端，當(dāng)電池電壓降低時(shí)，R10和R11分壓值低于D5的基準(zhǔn)電壓時(shí)，IC1輸出低電平，欠壓指示LED D4亮，提示需充電。
圖5為其報(bào)警電路圖，它含語音電路、語音電路專用穩(wěn)壓電源、輸入端連接語音電路輸出端的功放電路。語音電路是單片語音電路，與其連接的電阻R31是振蕩電阻，C22是振蕩電容。為解決語音電路IC6電源電壓范圍窄易引起輸出語音信號(hào)失真的問題，本電路設(shè)置了一個(gè)專用穩(wěn)壓電源，它采用可調(diào)三端穩(wěn)壓元件IC5(如LM317)，電容C20、C21為其濾波電容，電阻R30、電位器W4為電壓調(diào)整回路。功放電路為一個(gè)通用電路，它由功放集成塊IC7(LM386)，電位器W5，電容C23、C24、C25，電阻R32，相聲器組成。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較優(yōu)點(diǎn)如下其采用本質(zhì)安全型電路、高性能的熱效式甲烷傳感元件、數(shù)字顯示、語音報(bào)警等技術(shù)措施，結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定，靈敏度高，其定置于井下工作面，連續(xù)監(jiān)測(cè)工作面瓦斯?jié)舛?，瓦斯超限時(shí)，急時(shí)語音聲、光報(bào)警，同時(shí)數(shù)字顯示甲烷濃度，提醒工作面人員高度警覺，及時(shí)撤出，大大減少了傳統(tǒng)指令的中轉(zhuǎn)程序。
該產(chǎn)品經(jīng)國家煤礦防爆安全產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合GB13486-92《便攜式熱催化甲烷檢測(cè)報(bào)警儀》國標(biāo)要求。經(jīng)多處煤礦試用，性能可靠，使用方便，易維護(hù)，廣泛適用于中小煤礦使用。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式定置語音甲烷報(bào)警器，包括外殼、電源、電橋電路、放大器、比較器、驅(qū)動(dòng)器、報(bào)警電路，其特征在于a、還包括一個(gè)甲烷濃度數(shù)字顯示器，該顯示器的輸入端連接于所述放大器的輸出端；b、所述報(bào)警電路由單片語音電路、功放電路和穩(wěn)壓電源組成，穩(wěn)壓電源的輸出端連接于語音電路的電源端，語音電路的輸出端連接于功放電路的輸入端；c、所述的電橋電路采用熱效式甲烷傳感元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警器，其特征在于所述的甲烷濃度數(shù)字顯示器，由A/D轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)集成電路(IC8)，LED數(shù)碼管及負(fù)電源變換器組成，數(shù)碼顯示管連接于IC8的輸出端，與非門(IC9)及其連接的外圍元件二極管D1、D2，電容C6、C7構(gòu)成負(fù)電源變換器，復(fù)位電容C5、C4串接于IC8的27、29腳間，電阻R7連接于IC8的28腳與電容C4、C5的公共點(diǎn)，電容C3連接于IC8的輸入端31腳與地間，電容C2連接于IC8的33、34腳間，電容C1連接于IC8的38腳、40腳間，振蕩電阻R1連接于IC8的39、40腳間，電阻R2、R5、R3串聯(lián)支路連接于由電阻R4、穩(wěn)壓二極管D3組成穩(wěn)壓電路的輸出端，R3的中心頭接IC8的基準(zhǔn)電壓輸入端36腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的報(bào)警器，其特征在于所述的甲烷濃度數(shù)字顯示器采用7107A/D轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)集成電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警器，其特征在于所述的熱效式甲烷傳感元件的外罩是防風(fēng)罩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警器，其特征在于所述的電源電路中還設(shè)置有低電壓指示電路，它由運(yùn)放(IC1)，連接于IC1輸出端的二極管D4和電阻R13串聯(lián)支路，接于電池兩端的電阻R10、R11串聯(lián)支路，R10和R11的公共點(diǎn)接IC1的一個(gè)輸入端，IC1的另一輸入端接基準(zhǔn)電壓。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字式定置語音甲烷報(bào)警器,包括外殼、電源、電橋、放大器、比較器、報(bào)警電路等,其特征在于:所述報(bào)警電路由單片語言電路、功放電路及語音電路專用穩(wěn)壓電源組成;電橋電路采用熱效式甲烷傳感元件,還設(shè)置有甲烷濃度數(shù)字顯示器,定置于井下工作面,連續(xù)監(jiān)測(cè)工作面瓦斯?jié)舛?語音聲、光報(bào)警,數(shù)字顯示甲烷濃度,經(jīng)多處煤礦試用,性能穩(wěn)定,使用維護(hù)方便,廣泛適用于中小煤礦使用。
文檔編號(hào)G08B17/10GK2296007SQ96204590
公開日1998年10月28日 申請(qǐng)日期1996年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月8日
發(fā)明者許文興, 楊艮福, 鄭重靜, 趙羚園, 張榮禎, 韓存壽, 王光明 申請(qǐng)人:盂縣煤炭工業(yè)管理局