專利名稱：火焰實時監(jiān)測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光強度檢測裝置，特別是一種火焰實時監(jiān)測器。
背景技術：
原子吸收分光光度儀在利用火焰法分析樣品成分時，燃氣是乙炔，助燃氣是空氣或笑氣。而乙炔和笑氣是易燃、易爆、有毒的氣體，如果儀器不能可靠的對火焰進行實時監(jiān)測，就會對用戶生命及財產帶來難以估計的損失。
現(xiàn)有的原子吸收分光光度儀，大多采用紫外光電二極管和可見光電二極管來感測火焰的強度，利用電位器人工設定火焰有無的閾值電壓，從而監(jiān)測火焰的燃燒狀態(tài)。如美國安捷倫公司的AA4510原子吸收分光光度儀，采用兩個昂貴的光電二極管，成本高，線路復雜，且不易調試；當設定好閾值電壓，一旦環(huán)境的光強度變化，就不能可靠的監(jiān)測，如在太陽光照射下就無法正常點燃。更危險的是，當火焰發(fā)生異常熄火時，儀器不能正常監(jiān)測到而繼續(xù)輸出氣體，這就會造成爆炸、中毒的安全事故。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有原子吸收分光光度儀不能對火焰燃燒進行可靠監(jiān)測所存在的技術問題，而提供一種由內置編程的單片機控制的火焰實時監(jiān)測器。
依據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種火焰實時監(jiān)測器，由監(jiān)測頭1、電流電壓轉換器I/V，反相器A1、比較器A2、數(shù)模轉換器D/A、單片機MCU組成；其中監(jiān)測頭由光電二極管1-1、印制板1-2、信號線1-3、和監(jiān)測頭座1-4構成，光電二極管1-1內置于中空的監(jiān)測頭座1-4一端的印制板1-2上；其中印制板1-2的另一面經信號線1-3與電流電壓轉換器I/V的輸入端連接，電流電壓轉換器I/V的輸出端與反相器A1的輸入端連接，反相器A1的輸出端與比較器A2的同相輸入端+連接，數(shù)模轉換器D/A的輸出端與比較器A2的反相輸入端-連接，而數(shù)模轉換器D/A的輸入端、比較器A2的輸出端分別與單片機MCU的1、2端連接。
上述裝置，其中的數(shù)模轉換器D/A也可以用數(shù)字電位器W代替。
本發(fā)明由于采取了以上技術措施，無需人工設定現(xiàn)場閾值，儀器通過單片機中的內置程序能夠自動適應現(xiàn)場環(huán)境。結構簡單，安全可靠，實現(xiàn)了火焰的實時監(jiān)測。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明監(jiān)測頭的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明的安裝示意圖。
圖4是本發(fā)明的實施例2結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，一種火焰實時監(jiān)測器，由監(jiān)測頭1、電流電壓轉換器I/V、反相器A1、比較器A2、數(shù)模轉換器D/A、單片機MCU組成；其中監(jiān)測頭1由光電二極管1-1、印制板1-2、信號線1-3和監(jiān)測頭座1-4構成，光電二極管1-1內置于中空的監(jiān)測頭座1-4一端的印制板1-2上(如圖2所示)；其中印制板1-2的另一面經信號線1-3與電流電壓轉換器I/V的輸入端連接，電流電壓轉換器I/V的輸出端與反相器A1的輸入端連接，反相器A1的輸出端與比較器A2的同相輸入端+連接，數(shù)模轉換器D/A的輸出端與比較器A2的反相輸入端-連接，而數(shù)模轉換器D/A的輸入端、比較器A2的輸出端分別與單片機MCU的1、2端連接。
檢測時，光信號由內置于監(jiān)測頭1中的光電二極管1-1轉換成相應的電流信號，由信號線1-3經電流電壓轉換器I/V轉換成電壓信號，經反相器A1反相為信號電壓Vo，輸入比較器A2的同相輸入端+。由單片機MCU的內置編程設定其現(xiàn)場閾值，經單片機MCU的1端輸入數(shù)模轉換器D/A轉換成閾值電壓Vref，輸入比較器A2反相輸入端-。
在對火焰實時監(jiān)測時當Vo＞Vref.比較器A2輸出高電平信號給單片機MCU的2端，表明有火焰；當Vo＜Vref.比較器A2輸出低電平信號給單片機MCU的2端，表明無火焰。
如圖3所示，安裝時，應使監(jiān)測頭1的軸線、燃燒頭3的軸線，在火焰2燃燒的中心平面內，這樣，保證光電二極管1-1充分接收到火焰2燃燒的有效光信號。
若環(huán)境發(fā)生變化，單片機MCU的內置編程會自動重新設定現(xiàn)場閾值，十分方便。
如圖4所示，本發(fā)明其中的數(shù)模轉換器D/A也可以用數(shù)字電位器W代替。
權利要求
1.一種火焰實時監(jiān)測器，其特征是由監(jiān)測頭(1)、電流電壓轉換器(I/V)、反相器(A1)、比較器(A2)、數(shù)模轉換器(D/A)、單片機(MCU)組成；其中監(jiān)測頭(1)由光電二極管(1-1)、印制板(1-2)、信號線(1-3)和監(jiān)測頭座(1-4)構成，光電二極管(1-1)內置于中空的監(jiān)測頭座(1-4)一端的印制板(1-2)上；其中印制板(1-2)的另一面經信號線(1-3)與電流電壓轉換器(L/V)的輸入端連接，電流電壓轉換器(I/V)的輸出端與反相器(A1)的輸入端連接，反相器(A1)的輸出端與比較器(A2)的同相輸入端(+)連接，數(shù)模轉換器(D/A)的輸出端與比較器(A2)的反相輸入端(-)連接，而數(shù)模轉換器(D/A)的輸入端、比較器(A2)的輸出端分別與單片機(MCU)的(1)、(2)端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的火焰實時監(jiān)測器，其特征是其中數(shù)模轉換器(D/A)可以用數(shù)字電位器(W)代替。
全文摘要
本發(fā)明涉及光強度檢測裝置的火焰實時監(jiān)測器，由監(jiān)測頭、電流電壓轉換器，反相器、比較器、數(shù)模轉換器、單片機組成；其中監(jiān)測頭由光電二極管、印制板、信號線、和監(jiān)測頭座構成。本發(fā)明通過單片機中的內置程序能夠自動適應現(xiàn)場環(huán)境，無需人工設定現(xiàn)場閾值，結構簡單，安全可靠，實現(xiàn)了火焰的實時監(jiān)測。
文檔編號G01N21/31GK1712935SQ20051002756
公開日2005年12月28日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權日2005年7月7日
發(fā)明者田志剛, 單繼烈 申請人:上海精密科學儀器有限公司