一種便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀屬于對(duì)一定情況響應(yīng)的報(bào)警裝置，特別是可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警裝置。該檢測(cè)儀，包括DC-DC電源、氣敏元件、檢測(cè)電路，其特征是：裝有可燃?xì)怏w傳感器的信號(hào)處理電路連接到中央處理器PIC16F887上，中央處理器還連接著氣體采樣電路、按鍵信號(hào)采集電路，聲音報(bào)警電路，數(shù)碼顯示電路，低功耗開關(guān)電路和鋰電池保護(hù)電路。該檢測(cè)器使用單片機(jī)為中央處理器大大減少了外圍獨(dú)立元器件的使用，使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、使用方便；氣體采樣電路能彎折軟管對(duì)待測(cè)氣體進(jìn)行采樣，特別對(duì)于井下、管道等檢測(cè)人員無法觸及的地方，方便地進(jìn)行檢測(cè)；使用設(shè)備進(jìn)行可燃?xì)怏w檢測(cè)時(shí)僅需要根據(jù)儀器數(shù)碼管上的濃度指示，就可以方便的判斷出有無可燃?xì)怏w的泄漏，甚至找到泄漏點(diǎn)，從而大大提高了檢測(cè)效率和質(zhì)量。
【專利說明】一種便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于對(duì)一定情況響應(yīng)的報(bào)警裝置，特別是可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著可燃?xì)怏w應(yīng)用領(lǐng)域的迅速擴(kuò)大，在給人們的生產(chǎn)、生活帶來極大方便的同時(shí)，由于其易燃易爆的特性，使得事故的發(fā)生率也相應(yīng)的提高了，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了極大的威脅。為防患于未然，對(duì)可燃?xì)怏w的泄漏進(jìn)行檢測(cè)就顯得十分必要了。同時(shí)應(yīng)該看到，相應(yīng)的檢測(cè)儀器的便攜性與易用性，對(duì)檢測(cè)工作的執(zhí)行效果有著舉足輕重的作用，因此一種使用簡(jiǎn)單、攜帶方便、精度高、工作時(shí)間長(zhǎng)的檢測(cè)儀器，必然有著廣闊的應(yīng)用前景。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠進(jìn)行氣體采樣，數(shù)字顯示可燃?xì)怏w的泄漏濃度，并及時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警的檢測(cè)儀器的技術(shù)方案。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，包括DC-DC電源、氣敏元件、檢測(cè)電路，其特征是:裝有可燃?xì)怏w傳感器的氣體采樣和信號(hào)處理電路連接到作為中央處理器的單片機(jī)PIC16F887上，中央處理器還連接著按鍵信號(hào)采集電路，聲音報(bào)警電路，數(shù)碼顯示電路，低功耗開關(guān)電路和鋰電池保護(hù)電路，
[0005]所述的氣體采樣和信號(hào)處理電路由可燃?xì)怏w傳感器LXK-3和運(yùn)算放大器IC4組成，可燃?xì)怏w傳感器LXK-3的信號(hào)端分別連接電阻R20、R16，R20的另一端接電阻R22、R21，R22另一端接入單片機(jī)PIC16F887的25腳，R21另一端接C8、E2并接地，C8、E2的另一端接VCC, R16的另一端連接C7、R17和IC4的3腳，R17、C7的另一端接地，IC4的腳8接VCC，腳4接地，腳1接電阻R18、R19、C6，腳2接R18、C6的另一端和R15，R15另一端接VR1中間管腳，VR1兩端分別接R13、R14，R14另一端接地，R13另一端接XC6206輸出端，R19的另一端接IC4的腳5，腳6接R23和VR2，腳7接VR2的另兩端和電阻R24，R24的另一端接WY2、C9和單片機(jī)的27腳，R23、WY2、C9的另一端接地。
[0006]所述的DC-DC電源由3V穩(wěn)壓芯片XC6206及其外圍電路組成，C3的一端連接電源輸入端，并接到XC6206芯片的腳3，C3的另一端接地，XC6206芯片的腳1直接接地，腳2連接C4的一端組成輸出端連接到氣體傳感器，C4的另一端接地。
[0007]所述的按鍵信號(hào)采集電路由三個(gè)輕觸開關(guān)及下拉電阻組成，按鍵S1 —端接入單片機(jī)的8腳和電阻R43，另一端接VDD，按鍵S2接入單片機(jī)的24腳和R26，另一端接VCC。按鍵S3接入單片機(jī)的20腳和R25，另一端接VCC。電阻R43、R26、R25另一端接地。
[0008]所述的聲音報(bào)警電路由語(yǔ)音控制芯片IC5和蜂鳴器SPK1組成。IC5的腳1通過電阻R29連接到腳2，腳7，腳8分別接入單片機(jī)的36腳和42腳，腳4直接接地。腳5通過電阻R28接入Q8的基極，Q8的發(fā)射極接地，集電極驅(qū)動(dòng)蜂鳴器SPK1，蜂鳴器SPK1的另一端通過電阻R30接VDD。
[0009]所述的數(shù)碼顯示電路采用彩色數(shù)碼管作為顯示器件，顯示更加清晰美觀，由單片機(jī)的 38 腳、39 腳、40 腳、41 腳、2 腳、3 腳、4 腳、5 腳通過電阻 R42、R41、R40、R39、R38、R37、R36、R35連接到LED的腳1、腳2、腳3、腳4、腳5、腳6、腳7、腳8驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，由單片機(jī)的9腳、10腳、11腳、14腳通過電阻R34、R33、R32、R31連接到三極管Q4、Q5、Q6、Q7的基極，三極管的發(fā)射極分別連接到LED的腳12、腳11、腳10、腳9驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，三極管的集電極接VCC。
[0010]所述的低功耗開關(guān)電路，由Q2、Q3及其外圍電路組成，Q2發(fā)射極接VDD，鋰電池通過FUS1輸出VDD，Q2集電極輸出VCC，基極接R6、Q3的發(fā)射極，R6另一端接Q2的發(fā)射極，Q3基極通過R10接入單片機(jī)32腳，Q3集電極接地。
[0011]所述的鋰電池保護(hù)電路，由充電保護(hù)芯片IC1及其外圍電路組成，IC1的腳1接DC+、Rl、Cl，C1另一端接地，R1另一端接IC1腳2、R2，R2另一端接地，IC1腳3接R3和單片機(jī)15腳，R3另一端接地，腳4接地，腳5接R5、Q1的腳4，R5另一端接DC+，腳6接DC+、R4，R4另一端接IC1的腳7、Q1的腳2、腳3、腳6、腳7，IC1腳8接VDD、Q1的腳1、腳5、腳8。
[0012]使用本實(shí)用新型提供的檢測(cè)儀器檢測(cè)的時(shí)候首先按下S1鍵，單片機(jī)開始工作，單片機(jī)的腳32輸出高電平，打開低功耗開關(guān)電路，儀器開始預(yù)熱，預(yù)熱完畢后，傳感器進(jìn)行檢測(cè)，傳感器信號(hào)電壓首先送入單片機(jī)PIC16F887的25腳進(jìn)行AD采樣，根據(jù)采樣值判斷傳感器是否存在故障，如果有故障發(fā)生時(shí)表現(xiàn)為傳感器信號(hào)端與3V或地短路，25腳上的對(duì)應(yīng)電壓為將近1.5V或0V ;而正常時(shí)此電壓在0.6?0.9V之間，并隨著可燃?xì)怏w濃度的增加而增大，有故障則點(diǎn)亮故障指示燈，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出故障音，無故障時(shí)，IC4對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行放大，并將結(jié)果送入單片機(jī)的27腳，單片機(jī)分析處理后將數(shù)字顯示在數(shù)碼管上，如果達(dá)到或超過報(bào)警點(diǎn)，儀器將發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，儀器對(duì)電池的電量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，當(dāng)電池電壓過低時(shí)，數(shù)碼管顯示欠壓同時(shí)發(fā)出故障音；如用戶繼續(xù)使用，當(dāng)電池的電壓降低到保護(hù)值時(shí)，儀器將自動(dòng)關(guān)閉，以保護(hù)電池，數(shù)碼管上顯示電源、報(bào)警、故障、欠壓等內(nèi)容，儀器按下S2 —鍵關(guān)機(jī)，按下S3 —鍵自檢，開機(jī)后按S1鍵消音。
[0013]本實(shí)用新型在設(shè)備中使用了低功耗開關(guān)電路和鋰電池保護(hù)電路對(duì)鋰電池充電、放電做了全面保護(hù)，低功耗開關(guān)電路通過兩個(gè)三極管之間的控制作用，用極小的壓降將關(guān)機(jī)功耗降到40uA左右，有效避免長(zhǎng)時(shí)間存放造成的電池過放電損壞，可以做到關(guān)機(jī)存放半年以上不掉電；鋰電池保護(hù)電路通過高性能充電保護(hù)芯片對(duì)鋰電池的充電過程進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)保護(hù)，有效避免了過充電對(duì)鋰電池的損害。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是檢測(cè)器使用單片機(jī)為中央處理器大大減少了外圍獨(dú)立元器件的使用，使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、使用方便；氣體采樣電路能彎折軟管對(duì)待測(cè)氣體進(jìn)行采樣，特別對(duì)于井下、管道等檢測(cè)人員無法觸及的地方，方便地進(jìn)行檢測(cè)；使用設(shè)備進(jìn)行可燃?xì)怏w檢測(cè)時(shí)僅需要根據(jù)儀器數(shù)碼管上的濃度指示，就可以方便的判斷出有無可燃?xì)怏w的泄漏，甚至找到泄漏點(diǎn)，從而大大提高了檢測(cè)效率和質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方框示意圖，
[0016]圖2為圖1中中央處理器模塊電路示意圖，
[0017]圖3為圖1中DC-DC電源模塊電路示意圖，
[0018]圖4為圖1中聲音報(bào)警電路模塊電路示意圖，
[0019]圖5為圖1中數(shù)碼顯示電路模塊電路示意圖，
[0020]圖6為圖1中氣體米樣和信號(hào)處理電路模塊電路不意圖，
[0021]圖7為圖1中低功耗開關(guān)電路模塊電路示意圖，
[0022]圖8為圖1中鋰電池保護(hù)電路模塊電路示意圖，
[0023]圖9為圖1中按鍵信號(hào)采集電路模塊電路示意圖，
[0024]圖中，1.可燃?xì)怏w傳感器，2.鋰電池保護(hù)電路，3.氣體采樣和信號(hào)處理電路，4.DC-DC電源，5.中央處理器，6.低功耗開關(guān)電路，7.按鍵信號(hào)采集電路，8.聲音報(bào)警電路，
9.數(shù)碼顯示電路。

【具體實(shí)施方式】
[0025]本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】是，如圖1-9所示:
[0026]實(shí)施例1，一種便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，包括DC-DC電源、氣敏元件、檢測(cè)電路，其特征是:裝有可燃?xì)怏w傳感器的氣體采樣和信號(hào)處理電路連接到作為中央處理器的單片機(jī)PIC16F887上，中央處理器還連接著按鍵信號(hào)采集電路，聲音報(bào)警電路，數(shù)碼顯示電路，低功耗開關(guān)電路和裡電池保護(hù)電路，
[0027]所述的氣體采樣和信號(hào)處理電路由可燃?xì)怏w傳感器LXK-3和運(yùn)算放大器IC4組成，可燃?xì)怏w傳感器LXK-3的信號(hào)端分別連接電阻R20、R16，R20的另一端接電阻R22、R21，R22另一端接入單片機(jī)PIC16F887的25腳，R21另一端接C8、E2并接地，C8、E2的另一端接VCC, R16的另一端連接C7、R17和IC4的3腳，R17、C7的另一端接地，IC4的腳8接VCC，腳4接地，腳1接電阻R18、R19、C6，腳2接R18、C6的另一端和R15，R15另一端接VR1中間管腳，VR1兩端分別接R13、R14，R14另一端接地，R13另一端接XC6206輸出端，R19的另一端接IC4的腳5，腳6接R23和VR2，腳7接VR2的另兩端和電阻R24，R24的另一端接WY2、C9和單片機(jī)的27腳，R23、WY2、C9的另一端接地。
[0028]所述的DC-DC電源由3V穩(wěn)壓芯片XC6206及其外圍電路組成，C3的一端連接電源輸入端，并接到XC6206芯片的腳3，C3的另一端接地，XC6206芯片的腳1直接接地，腳2連接C4的一端組成輸出端連接到氣體傳感器，C4的另一端接地。
[0029]所述的按鍵信號(hào)采集電路由三個(gè)輕觸開關(guān)及下拉電阻組成，按鍵S1 一端接入單片機(jī)的8腳和電阻R43，另一端接VDD，按鍵S2接入單片機(jī)的24腳和R26，另一端接VCC。按鍵S3接入單片機(jī)的20腳和R25，另一端接VCC。電阻R43、R26、R25另一端接地。
[0030]所述的聲音報(bào)警電路由語(yǔ)音控制芯片IC5和蜂鳴器SPK1組成。IC5的腳1通過電阻R29連接到腳2，腳7，腳8分別接入單片機(jī)的36腳和42腳，腳4直接接地。腳5通過電阻R28接入Q8的基極，Q8的發(fā)射極接地，集電極驅(qū)動(dòng)蜂鳴器SPK1，蜂鳴器SPK1的另一端通過電阻R30接VDD。
[0031]所述的數(shù)碼顯示電路采用彩色數(shù)碼管作為顯示器件，顯示更加清晰美觀，由單片機(jī)的 38 腳、39 腳、40 腳、41 腳、2 腳、3 腳、4 腳、5 腳通過電阻 R42、R41、R40、R39、R38、R37、R36、R35連接到LED的腳1、腳2、腳3、腳4、腳5、腳6、腳7、腳8驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，由單片機(jī)的9腳、10腳、11腳、14腳通過電阻R34、R33、R32、R31連接到三極管Q4、Q5、Q6、Q7的基極，三極管的發(fā)射極分別連接到LED的腳12、腳11、腳10、腳9驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，三極管的集電極接VCC。
[0032]所述的低功耗開關(guān)電路，由Q2、Q3及其外圍電路組成，Q2發(fā)射極接VDD，鋰電池通過FUS1輸出VDD，Q2集電極輸出VCC，基極接R6、Q3的發(fā)射極，R6另一端接Q2的發(fā)射極，Q3基極通過R10接入單片機(jī)32腳，Q3集電極接地。
[0033]所述的鋰電池保護(hù)電路，由充電保護(hù)芯片IC1及其外圍電路組成，IC1的腳1接DC+、Rl、Cl，C1另一端接地，R1另一端接IC1腳2、R2，R2另一端接地，IC1腳3接R3和單片機(jī)15腳，R3另一端接地，腳4接地，腳5接R5、Q1的腳4，R5另一端接DC+，腳6接DC+、R4，R4另一端接IC1的腳7、Q1的腳2、腳3、腳6、腳7，IC1腳8接VDD、Q1的腳1、腳5、腳8。
[0034]使用本實(shí)用新型提供的檢測(cè)儀器檢測(cè)的時(shí)候首先按下S1鍵，單片機(jī)開始工作，單片機(jī)的腳32輸出高電平，打開低功耗開關(guān)電路，儀器開始預(yù)熱，預(yù)熱完畢后，傳感器進(jìn)行檢測(cè)，傳感器信號(hào)電壓首先送入單片機(jī)PIC16F887的25腳進(jìn)行AD采樣，根據(jù)采樣值判斷傳感器是否存在故障，如果有故障發(fā)生時(shí)表現(xiàn)為傳感器信號(hào)端與3V或地短路，25腳上的對(duì)應(yīng)電壓為將近1.5V或0V ;而正常時(shí)此電壓在0.6?0.9V之間，并隨著可燃?xì)怏w濃度的增加而增大，有故障則點(diǎn)亮故障指示燈，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出故障音，無故障時(shí)，IC4對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行放大，并將結(jié)果送入單片機(jī)的27腳，單片機(jī)分析處理后將數(shù)字顯示在數(shù)碼管上，如果達(dá)到或超過報(bào)警點(diǎn)，儀器將發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，儀器對(duì)電池的電量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，當(dāng)電池電壓過低時(shí)，數(shù)碼管顯示欠壓同時(shí)發(fā)出故障音；如用戶繼續(xù)使用，當(dāng)電池的電壓降低到保護(hù)值時(shí)，儀器將自動(dòng)關(guān)閉，以保護(hù)電池，數(shù)碼管上顯示電源、報(bào)警、故障、欠壓等內(nèi)容，儀器按下S2 —鍵關(guān)機(jī)，按下S3 —鍵自檢，開機(jī)后按S1鍵消音。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，包括DC-DC電源、氣敏元件、檢測(cè)電路，其特征是:裝有可燃?xì)怏w傳感器的氣體采樣和信號(hào)處理電路連接到作為中央處理器的單片機(jī)PIC16F887上，中央處理器還連接著按鍵信號(hào)采集電路，聲音報(bào)警電路，數(shù)碼顯示電路，低功耗開關(guān)電路和鋰電池保護(hù)電路， 所述的氣體采樣和信號(hào)處理電路由可燃?xì)怏w傳感器LXK-3和運(yùn)算放大器IC4組成，可燃?xì)怏w傳感器LXK-3的信號(hào)端分別連接電阻R20、R16，R20的另一端接電阻R22、R21，R22另一端接入單片機(jī)PIC16F887的25腳，R21另一端接C8、E2并接地，C8、E2的另一端接VCC，R16的另一端連接C7、R17和IC4的3腳，R17、C7的另一端接地，IC4的腳8接VCCjP 4接地，腳I接電阻R18、R19、C6，腳2接R18、C6的另一端和R15，R15另一端接VRl中間管腳，VRl兩端分別接R13、R14，R14另一端接地，R13另一端接XC6206輸出端，R19的另一端接IC4的腳5，腳6接R23和VR2，腳7接VR2的另兩端和電阻R24，R24的另一端接WY2、C9和單片機(jī)的27腳，R23、WY2、C9的另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，其特征是:所述的DC-DC電源由3V穩(wěn)壓芯片XC6206及其外圍電路組成，C3的一端連接電源輸入端，并接到XC6206芯片的腳3，C3的另一端接地，XC6206芯片的腳I直接接地，腳2連接C4的一端組成輸出端連接到氣體傳感器，C4的另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，其特征是:所述的按鍵信號(hào)采集電路由三個(gè)輕觸開關(guān)及下拉電阻組成，按鍵SI 一端接入單片機(jī)的8腳和電阻R43，另一端接VDD,按鍵S2接入單片機(jī)的24腳和R26，另一端接VCC，按鍵S3接入單片機(jī)的20腳和R25，另一端接VCC，電阻R43、R26、R25另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，其特征是:所述的聲音報(bào)警電路由語(yǔ)音控制芯片IC5和蜂鳴器SPKl組成；IC5的腳I通過電阻R29連接到腳2，腳7，腳8分別接入單片機(jī)的36腳和42腳，腳4直接接地，腳5通過電阻R28接入Q8的基極，Q8的發(fā)射極接地，集電極驅(qū)動(dòng)蜂鳴器SPK1，蜂鳴器SPKl的另一端通過電阻R30接VDD。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，其特征是:所述的數(shù)碼顯示電路采用彩色數(shù)碼管作為顯示器件，顯示更加清晰美觀，由單片機(jī)的38腳、39腳、40腳、41腳、2腳、3 腳、4 腳、5 腳通過電阻 R42、R41、R40、R39、R38、R37、R36、R35 連接到 LED 的腳 1、腳 2、腳3、腳4、腳5、腳6、腳7、腳8驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，由單片機(jī)的9腳、10腳、11腳、14腳通過電阻R34、R33、R32、R31連接到三極管Q4、Q5、Q6、Q7的基極，三極管的發(fā)射極分別連接到LED的腳12、腳11、腳10、腳9驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，三極管的集電極接VCC。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，其特征是:所述的低功耗開關(guān)電路，由Q2、Q3及其外圍電路組成，Q2發(fā)射極接VDD，鋰電池通過FUSl輸出VDD，Q2集電極輸出VCC,基極接R6、Q3的發(fā)射極，R6另一端接Q2的發(fā)射極，Q3基極通過RlO接入單片機(jī)32腳，Q3集電極接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，其特征是:所述的鋰電池保護(hù)電路，由充電保護(hù)芯片ICl及其外圍電路組成，ICl的腳I接DC+、RU Cl，Cl另一端接地，Rl另一端接ICl腳2、R2，R2另一端接地，ICl腳3接R3和單片機(jī)15腳，R3另一端接地，腳4接地，腳5接R5、Ql的腳4，R5另一端接DC+，腳6接DC+、R4，R4另一端接ICl的腳7、Ql的腳2、腳3、腳6、腳7，ICl腳8接VDD、Q1的腳1、腳5、腳8。
【文檔編號(hào)】G01M3/02GK204142719SQ201420525315
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】侯秀秀, 邵開春, 李光峰, 郭敬江, 弭書霞 申請(qǐng)人:濟(jì)南市長(zhǎng)清計(jì)算機(jī)應(yīng)用公司