一種氣體測(cè)定器、穩(wěn)壓電路及氣體標(biāo)定裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種氣體測(cè)定器，包括傳感器裝置，CPU控制電路，報(bào)警裝置，電池，穩(wěn)壓電路。所述傳感器裝置將采集的電信號(hào)發(fā)送到CPU控制電路進(jìn)行處理，當(dāng)處理結(jié)果表明存在安全隱患時(shí)，觸發(fā)所述報(bào)警裝置。本實(shí)用新型還提供了一種穩(wěn)壓電路和一種氣體標(biāo)定裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案擴(kuò)展了氣體的測(cè)量范圍；電池電壓可以在高于、低于或等于輸出電壓的任何狀態(tài)為測(cè)定器提供電源動(dòng)力，即使在蓄電池接近放電完畢時(shí)，仍可保證輸出穩(wěn)定電壓；該裝置使用紅外遙控器發(fā)送控制數(shù)據(jù)，控制測(cè)定器標(biāo)定過程，不需要打開充滿有毒氣體的密封容器，有效的避免了接觸有毒氣體及預(yù)防其泄漏。
【專利說明】一種氣體測(cè)定器、穩(wěn)壓電路及氣體標(biāo)定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利涉及一種氣體測(cè)定器，具體地，涉及一種多功能的便攜式高量程多參數(shù)氣體測(cè)定器，以及與其能夠配套使用的穩(wěn)壓電路和氣體標(biāo)定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多參數(shù)氣體測(cè)定器可同時(shí)連續(xù)檢測(cè)CH4、02、CO、CO2共4種氣體的濃度，并可超限報(bào)警。一般而言，測(cè)定器采用8位微控制器作為控制單元，采用高精度檢測(cè)元件，靈敏度高、響應(yīng)速度快，屏幕采用寬溫范圍的液晶。當(dāng)環(huán)境中檢測(cè)到待測(cè)氣體的濃度達(dá)到或超過或低于預(yù)置報(bào)警值時(shí)，測(cè)定器立即發(fā)出聲光報(bào)警。
[0003]例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N =200920106184.4的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種多功能檢測(cè)器，該多功能檢測(cè)器可同時(shí)檢測(cè)井下有害氣體及溫度傳感器，如:二氧化碳、硫化氫、溫度等，避免了攜帶多種檢測(cè)設(shè)備對(duì)井下工作人員帶來(lái)的不變。并且可發(fā)出報(bào)警信號(hào)。如:燈光、聲音及振動(dòng)。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?CN200620148809.X的中國(guó)實(shí)用新型專利提到了一種空氣質(zhì)量檢測(cè)儀，該空氣質(zhì)量檢測(cè)儀除具備檢測(cè)井下有害氣體的功能外，可檢測(cè)煤礦環(huán)境中的空氣質(zhì)量，為改善工作環(huán)境提供檢測(cè)依據(jù)。其集紅外傳感器與電化學(xué)傳感器的優(yōu)點(diǎn)，有溫度傳感器及壓力傳感器，并且氣體檢測(cè)種類可擴(kuò)展。
[0005]目前，能同時(shí)檢測(cè)多種有害氣體的便攜式儀器量程都不高，只有部分單一氣體高濃度檢測(cè)儀表，為了同時(shí)檢測(cè)多種高濃度有害氣體需要攜帶兩種以上專業(yè)高濃度氣體測(cè)試儀器，給作業(yè)者帶來(lái)很大不便；而且現(xiàn)有的氣體測(cè)定器都受限于防爆等級(jí)ExibI，只能在GB50058-92中的爆炸性氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所危險(xiǎn)程度較低的I區(qū)和2區(qū)使用，無(wú)法在危險(xiǎn)程度最高的O區(qū)使用，致使O區(qū)氣體濃度檢測(cè)成為盲區(qū)。
[0006]另一方面，現(xiàn)有的便攜式氣體測(cè)定器是采用蓄電池供電，由于蓄電池的工作電壓都在一定范圍內(nèi)變化，為了保證蓄電池組輸出恒定電壓，通常都在電池組輸出端接入穩(wěn)壓器，傳統(tǒng)的測(cè)定器系統(tǒng)采用線性穩(wěn)壓器或降壓型開關(guān)性穩(wěn)壓電源。這兩種電源都要求電池電壓高于系統(tǒng)采用的3.3V，對(duì)于3.7V的鋰電池來(lái)說顯然要求太苛刻，降低了電池的供電時(shí)間。此外，通常的線性穩(wěn)壓器，如78XX系列的芯片都要求輸入電壓比輸出電壓高出2f3V以上，而3.7v轉(zhuǎn)3.3v,輸入與輸出的壓差只有0.4v,顯然不滿足條件。改進(jìn)的LDO低壓差線性穩(wěn)壓器只需輸入電壓比輸出電壓高出200mV，與降壓型開關(guān)性穩(wěn)壓電源一樣，可以滿足要求，驅(qū)動(dòng)設(shè)備，但是其電壓都要求高于系統(tǒng)的3.3v,電池最后放電能量的百分之九十沒有使用，大大降低了電池的供電時(shí)間，且LDO低壓差線性穩(wěn)壓器自身功耗大，升溫快，需要散熱條件好，在高溫條件下使用時(shí)易保護(hù)而關(guān)閉輸出，使設(shè)備停止工作。
[0007]然而，現(xiàn)有氣體測(cè)定器(包括CN =200920106184.4以及CN200620148809.X)中并沒有集成多個(gè)高量程傳感器，無(wú)法在煤礦危險(xiǎn)程度最高的O區(qū)使用，也無(wú)法同時(shí)應(yīng)用于一般濃度礦井和高濃度瓦斯礦井的檢測(cè)；也沒有涉及氣體測(cè)定器電源保護(hù)、穩(wěn)壓電路等技術(shù)問題，無(wú)法在電池電量不足的情況下也能正常工作；氣體標(biāo)定方式操作不安全，目前測(cè)定器進(jìn)行氣體標(biāo)定時(shí)，需要將其放入一個(gè)充滿有毒氣體的透明密封的容器內(nèi)，標(biāo)定中，需要打開密封的容器，冒著接觸有毒氣體及其泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，操作測(cè)定器上的按鈕，與測(cè)定器進(jìn)行信息交互，這樣極易造成人員人身安全。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有便攜式氣體測(cè)定器不能同時(shí)檢測(cè)多種高濃度有害氣體、無(wú)法在危險(xiǎn)程度高的O區(qū)使用、供電的蓄電池使用效率不高以及測(cè)定器標(biāo)定中易危害人身安全的不足等一系列技術(shù)問題。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型首先提供一種能夠同時(shí)檢測(cè)多種氣體的便攜式高量程多參數(shù)氣體測(cè)定器，包括測(cè)定器外殼、傳感置裝置、電池、控制電路，手持遙控器；所述傳感器裝置包括紅外甲烷傳感器，其分辨率0.1 %、檢測(cè)范圍(0.0~100.0) % CH4 ;紅外二氧化碳傳感器，其分辨率0.01 %、檢測(cè)范圍(0.00-5.00) % CO2 ;電化學(xué)氧氣傳感器，其分辨率0.1 %，檢測(cè)范圍(O~25.0) % O2 ；電化學(xué)一氧化碳傳感器，其分辨率I X 10_6、檢測(cè)范圍(0~10000) Χ10-6 CO。
[0010]具體地，本實(shí)用新型提供的氣體測(cè)定裝置包括傳感器裝置，CPU控制電路，報(bào)警裝置，電池，穩(wěn)壓電路；其特征在于:所述傳感器裝置采集的電信號(hào)發(fā)送到CPU控制電路，CPU控制電路所述采集的電信號(hào)進(jìn)行處理，當(dāng)處理結(jié)果表明存在安全隱患時(shí)，觸發(fā)所述報(bào)警裝置；所述電池與CPU控制電路連接，用于對(duì)CPU控制電路的供電；所述電池與傳感器裝置連接，用于對(duì)傳感器裝置的供電；所述穩(wěn)壓電路位于電池和傳感器裝置之間。
[0011]非限制性地，所述傳感器裝置包括紅外甲烷傳感器、紅外二氧化碳傳感器、電化學(xué)氧氣傳感器、電化學(xué)一氧化碳傳感器，所述電信號(hào)表不氣體濃度信息。
[0012]進(jìn)一步，所述氣體測(cè)定裝置還包括一信號(hào)放大器、一 A/D轉(zhuǎn)換電路，所述傳感器裝置采集的電信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大電路放大后輸入到A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)輸入到CPU控制電路。
[0013]更進(jìn)一步，CPU控制電路連接一報(bào)警裝置和/或顯示裝置，CPU控制電路對(duì)檢測(cè)到的表示氣體濃度的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，當(dāng)處理結(jié)果表明存在安全隱患時(shí)，CPU控制電路將報(bào)警信號(hào)、報(bào)警時(shí)間和報(bào)警時(shí)氣體濃度值輸出到液晶顯示器顯示。
[0014]優(yōu)選地，所述當(dāng)處理結(jié)果表明存在安全隱患時(shí)，觸發(fā)所述報(bào)警裝置包括:當(dāng)檢測(cè)到的氧氣濃度值低于設(shè)定的特定下限值時(shí)，或者甲烷、二氧化碳、一氧化碳中的一種或多種氣體濃度高于設(shè)定的上限值時(shí)，CPU控制電路產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，通過報(bào)警電路發(fā)生報(bào)警指示。
[0015]本實(shí)用新型還提供了一種穩(wěn)壓電路，包括一電源轉(zhuǎn)換芯片，去耦電容Cl，電容C2，電容C5，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻RT，電感LI，其特征在于:所述電源轉(zhuǎn)換芯片型號(hào)為L(zhǎng)TC3440 ;電源輸入正極連接電源轉(zhuǎn)換芯片的7、8管腳，負(fù)極連接第5管腳；電池輸入正極和負(fù)極之間連接去耦電容Cl ;電源轉(zhuǎn)換芯片LTC3440的3、4管腳之間連接電感LI ;電源轉(zhuǎn)換芯片的9管腳連接電阻R1，電阻Rl再連接到電源轉(zhuǎn)換芯片的6管腳，并引出穩(wěn)壓輸出端Vwt ;電源轉(zhuǎn)換芯片的10管腳連接電容C5，電容C5再連接到電阻R3，電阻R3連接到電源轉(zhuǎn)換芯片的9管腳；電源轉(zhuǎn)換芯片的9管腳對(duì)地連接電阻R2 ；電源轉(zhuǎn)換芯片的I管腳對(duì)地連接電阻Rt ;穩(wěn)壓輸出端Vtjut對(duì)地連接電容C2 ;電源轉(zhuǎn)換芯片的5管腳和電池4輸入負(fù)極接地。所述電源為鋰電池，鋰電池的工作電壓為3.7V，鋰電池正極連接到Vin+，負(fù)極連接到Vin-。[0016]另一方面，本實(shí)用新型還提供一種氣體標(biāo)定裝置，包括一紅外解碼電路，所述紅外解碼電路包括紅外解碼芯片U7和紅外接頭IRl，以及一 CPU控制電路的控制芯片；其特征在于:紅外接頭IRl連接紅外解碼芯片U7，紅外解碼芯片U7連接CPU控制電路的控制芯片；所述紅外解碼芯片U7型號(hào)為BC7210A，CPU控制電路的控制芯片為PIC18LF6620。CPU控制電路的控制芯片的17管腳IRSW連接一電阻R16，電阻R16的另一端連接三極管Q4的基極，三極管Q4的發(fā)射極連接到正電源DVCC，三極管Q4的集電極連接到紅外解碼芯片U7的2、8管腳和電阻R20，電阻R20的另一端連接到紅外接頭IRl的2管腳和電容C21的正極，電容C21的負(fù)極與紅外接頭IRl的3管腳接地；紅外解碼芯片U7的I管腳連接CPU控制電路的控制芯片的27管腳ACT。還包括一 CPU控制電路的開關(guān)控制芯片，其型號(hào)為TS5A3160 ;紅外解碼芯片U7的6管腳連接CPU控制電路的開關(guān)控制芯片的I管腳IRCODE ;紅外解碼芯片U7的7管腳連接到紅外接頭IRl的I管腳；紅外解碼芯片U7的4管腳接地。
[0017]本實(shí)用新型專利的有益效果是:為同時(shí)檢測(cè)多種高濃度氣體提供了一個(gè)良好方案和儀器，減少了作業(yè)者攜帶多個(gè)設(shè)備的不便和麻煩；提供一種可以在危險(xiǎn)程度最高的O區(qū)檢測(cè)使用的更安全的氣體測(cè)定器，杜絕了氣體濃度檢測(cè)盲區(qū)；提高了單節(jié)鋰電池供電使用效率，使得電池電壓可以在高于、低于或等于輸出電壓的任何狀態(tài)為測(cè)定器提供電源動(dòng)力，且轉(zhuǎn)換效率高達(dá)96%，即使在蓄電池接近放電完畢時(shí)，仍可保證輸出穩(wěn)定電壓；該裝置符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ExiaI等級(jí)的防爆要求，適用于GB50058-92中的爆炸性氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所危險(xiǎn)程度最高的O區(qū)，即使在最惡劣情況下都不會(huì)引起點(diǎn)燃；紅外遙控標(biāo)定使測(cè)定器標(biāo)定的過程不需要打開充滿有毒氣體的密封容器，有效的避免了接觸有毒氣體及預(yù)防其泄漏，避免了有毒氣體泄漏造成的人員危害。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)一步說明。
[0019]圖1是本實(shí)用新型專利裝置外觀示意圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型專利裝置工作原理框圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型專利裝置穩(wěn)壓電路工作原理圖。
[0022]圖4是本實(shí)用新型專利裝置紅外接收電路工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]在本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中，提供了一種氣體測(cè)定裝置，包括測(cè)定器外殼、傳感置裝置、電池、控制電路，手持遙控器。圖1是氣體測(cè)定裝置外觀示意圖，外殼上開有顯示窗1，內(nèi)包括紅外接收電路，以及按鍵2。
[0024]圖2是氣體測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)框圖，作為最基本的功能實(shí)現(xiàn)，所述裝置可僅包括傳感器裝置，CPU控制電路，電池，報(bào)警裝置。
[0025]優(yōu)選地，所述傳感器裝置包括紅外甲烷傳感器、紅外二氧化碳傳感器、電化學(xué)氧氣傳感器、電化學(xué)一氧化碳傳感器，可同時(shí)檢測(cè)甲烷、二氧化碳、氧氣、一氧化碳等四種氣體中的一種或多種，特別地，可檢測(cè)高濃度氣體。所述紅外甲烷傳感器，其分辨率0.1 %、檢測(cè)范圍(0.0?100.0)% CH4 ;紅外二氧化碳傳感器，其分辨率0.01 %、檢測(cè)范圍(0.00?5.00)%CO2 ；電化學(xué)氧氣傳感器，其分辨率0.1 %，檢測(cè)范圍(O?25.0) % O2 ;電化學(xué)一氧化碳傳感器，其分辨率IX 10'檢測(cè)范圍((TlOOOO)X 10_6 CO ;所述紅外甲烷傳感器型號(hào)為MSHia-P/CH4/5/V/P，所述紅外二氧化碳傳感器的型號(hào)為MSHia-P/C02/5/V/P傳感器；所述電化學(xué)氧氣傳感器的型號(hào)為O2-A2，所述電化學(xué)一氧化碳傳感器的型號(hào)為C0-AE。
[0026]更為優(yōu)選地，所述氣體測(cè)定裝置還包括一信號(hào)放大器，該信號(hào)放大器與傳感器裝置連接。所述傳感器裝置采集的電信號(hào)，所述電信號(hào)表示氣體濃度信息，采集得到的電信號(hào)輸入到一信號(hào)放大器，經(jīng)信號(hào)放大電路放大后輸入到一 A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換到達(dá)CPU控制電路。具體地，四種氣體傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大電路放大，A/D轉(zhuǎn)換電路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，到達(dá)CPU控制電路。
[0027]所述氣體測(cè)定裝置還包括一串口選擇電路，所述串口選擇電路分別連接RS232通訊接口、紅外解碼芯片；所述串口選擇電路為一數(shù)控模擬開關(guān)。所述數(shù)控模擬開關(guān)的是這樣工作的:當(dāng)氣體測(cè)定器需要連接外置設(shè)備(如:探測(cè)機(jī)器人、計(jì)算機(jī)等)時(shí)，數(shù)控模擬開關(guān)與RS232通訊接口連接。
[0028]當(dāng)氣體測(cè)定器進(jìn)入標(biāo)定狀態(tài)時(shí)，串口選擇使數(shù)控模擬開關(guān)與紅外解碼芯片連接。
[0029]CPU控制電路連接一報(bào)警裝置和/或顯示裝置。CPU控制電路對(duì)檢測(cè)到的表示氣體濃度的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，將對(duì)應(yīng)的氣體濃度值輸出到顯示裝置(例如液晶顯示器)進(jìn)行顯示。當(dāng)檢測(cè)到的氧氣濃度值低于人類生存所必須的下限值或者設(shè)定的特定下限值時(shí)，或者甲烷、二氧化碳、一氧化碳中的一種或多種氣體濃度高于設(shè)定的上限值時(shí)，CPU控制電路產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，通過報(bào)警電路發(fā)生報(bào)警指示，同時(shí)CPU控制電路將報(bào)警信號(hào)、報(bào)警時(shí)間和報(bào)警時(shí)氣體濃度值輸出到液晶顯示器顯示。
[0030]非限制性地，所述氣體測(cè)定裝置還包括一輸入裝置，其連接到CPU控制電路。該輸入裝置可以是鍵盤、觸摸板、語(yǔ)音輸入設(shè)備等等，圖1中僅示出了鍵盤的實(shí)施方式，CPU控制電路接收輸入裝置的輸入信號(hào)。
[0031]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型允許根據(jù)檢測(cè)需要設(shè)定高報(bào)警值，液晶顯示器實(shí)時(shí)顯示氣體高濃度值。
[0032]本實(shí)用新型提供的氣體測(cè)定裝置還包括一電池，所述電池與CPU控制電路連接，用于對(duì)CPU控制電路的供電；所述電池還與傳感器裝置連接，用于對(duì)傳感器裝置的供電。更為優(yōu)選地，所述電池和傳感器裝置之間包括一穩(wěn)壓電路。所述電池可連接一充電電路，通過該充電電路進(jìn)行交流充電。
[0033]在本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式中，提供了一種穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路優(yōu)選地用于所述氣體測(cè)定裝置中，用于對(duì)傳感器裝置的輸入電壓進(jìn)行穩(wěn)壓。
[0034]圖3描述了裝置穩(wěn)壓電路工作原理。所述穩(wěn)壓電路包括一電源轉(zhuǎn)換芯片，所述電源轉(zhuǎn)換芯片可采用HX8001、sc8001、ZCC344、LTC3440等。最為優(yōu)選地，發(fā)明人經(jīng)過多次試驗(yàn)對(duì)電源轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行了篩選，分析發(fā)現(xiàn)采用LTC3440芯片輸出電流在3V時(shí)能達(dá)到600mA ；在降壓、通過和升壓下都具備連續(xù)輸送功能，當(dāng)電池電壓高于3.3V時(shí)，LTC3440啟動(dòng)降壓模式；當(dāng)電池電壓下降到低于3.3V并有可能繼續(xù)下降到2.7V時(shí)，LTC3440就以升壓模式工作，與其他降壓型轉(zhuǎn)換器相比，使用LTC3440可將電池使用壽命延長(zhǎng)多達(dá)30%，最適用于氣體測(cè)定裝置。
[0035]在所述穩(wěn)壓電路中，電池輸入正極連接電源轉(zhuǎn)換芯片(LTC3440)的7、8管腳，負(fù)極連接第5管腳；電池輸入正極和負(fù)極之間連接去耦電容(Cl);電源轉(zhuǎn)換芯片(LTC3440)的3、4管腳之間連接電感(LI);電源轉(zhuǎn)換芯片(LTC3440)的9管腳連接電阻(Rl)，電阻(Rl)再連接到電源轉(zhuǎn)換芯片(LTC3440)的6管腳，并引出穩(wěn)壓輸出端(Vtjut);電源轉(zhuǎn)換芯片(LTC3440)的10管腳連接電容(C5)，電容(C5)再連接到電阻(R3)，電阻(R3)連接到電源轉(zhuǎn)換芯片(LTC3440)的9管腳；電源轉(zhuǎn)換芯片(LTC3440)的9管腳對(duì)地連接電阻(R2);電源轉(zhuǎn)換芯片(LTC3440)的I管腳對(duì)地連接電阻(Rt);穩(wěn)壓輸出端(Vwt)對(duì)地連接電容(C2);電源轉(zhuǎn)換芯片(LTC3440)的5管腳和電池(4)輸入負(fù)極接地。通過此穩(wěn)壓電路，供電鋰電池實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定輸出轉(zhuǎn)換，達(dá)到高效率使用。
[0036]優(yōu)選地，所述供電鋰電池的工作電壓為3.7V，鋰電池正極連接到Vin+，負(fù)極連接到Vin-，通過圖3所示的穩(wěn)壓電路電壓轉(zhuǎn)換，Vout輸出電壓3.3V，無(wú)論鋰電池電壓高于、等于或者低于3.3V，Vout端都有穩(wěn)定電壓3.3V輸出。
[0037]本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式中，提供了一種氣體標(biāo)定裝置，所述氣體標(biāo)定裝置采用紅外遙控操作。氣體標(biāo)定裝置包括手持遙控器。
[0038]如圖4所示，圖4描述了本實(shí)用新型裝置紅外接收電路工作原理圖，所述氣體標(biāo)定裝置進(jìn)一步包括一紅外解碼芯片(U7)和紅外接頭(IR1)，以及一 CPU控制電路的控制芯片。優(yōu)選地，所述紅外解碼芯片型號(hào)為BC7210A，CPU控制電路的控制芯片優(yōu)選為PIC18LF6620。PIC18LF6620的17管腳IRSW連接一電阻(R16)，電阻(R16)的另一端連接三極管(Q4)的基極，三極管(Q4)的發(fā)射極連接到正電源(DVCC)，三極管(Q4)的集電極連接到紅外解碼芯片(U7)的2、8管腳和電阻(R20)，電阻(R20)的另一端連接到紅外接頭(IRl)的2管腳和電容(C21)的正極，電容(C21)的負(fù)極與紅外接頭(IRl)的3管腳接地；紅外解碼芯片(U7)的I管腳連接CPU控制電路的控制芯片(PIC18LF6620)的27管腳ACT ;紅外解碼芯片(U7)的6管腳連接CPU控制電路的數(shù)控模擬開關(guān)的I管腳IRCODE ;紅外解碼芯片(U7)的7管腳連接到紅外接頭(IRl)的I管腳；紅外解碼芯片(U7)的4管腳接地。
[0039]如圖1和圖4所不,可通過一個(gè)或一組輸入信號(hào)來(lái)觸發(fā)氣體標(biāo)定裝置工作。例如本裝置氣體標(biāo)定時(shí)，首先長(zhǎng)按本裝置上的贏▼正方形三個(gè)按鍵中的一個(gè)或者三個(gè)按鍵的任意組合，CPU控制電路的控制芯片(PIC18LF6620)的17管腳IRSW發(fā)出控制信號(hào)，進(jìn)行串口選擇，啟動(dòng)紅外解碼芯片(U7)和紅外接頭(IR1)，進(jìn)入氣體標(biāo)定模式，然后將本裝置放入密封容器內(nèi)，接下來(lái)通過一個(gè)或一組輸入信號(hào)來(lái)設(shè)定氣體濃度，例如操作紅外遙控器贏▼按鍵，設(shè)定氣體濃度，按OK確定。手持遙控器將數(shù)據(jù)經(jīng)紅外無(wú)線方式發(fā)送給紅外接收電路的紅外接頭(IRl)，紅外接頭(IRl)接收到遙控器發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，將其送入紅外解碼芯片(U7)解碼處理，紅外解碼芯片(U7)的6管腳發(fā)送解碼數(shù)據(jù)到CPU控制電路，紅外解碼芯片(U7)處理數(shù)據(jù)后再經(jīng)內(nèi)部電路板線路傳到CPU控制電路的控制芯片(PIC18LF6620)，將信息顯示在液晶顯示器上，并將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在EEPROM里；標(biāo)定完畢CPU控制電路的控制芯片(PIC18LF6620)將標(biāo)定的參數(shù)從EEPROM里讀到存儲(chǔ)器里，通入相應(yīng)氣體開始標(biāo)定，液晶顯示器數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定后，可通過紅外遙控器按OK確定結(jié)束標(biāo)定，測(cè)定器氣體標(biāo)定結(jié)束。標(biāo)定完畢CPU控制電路的控制芯片(PIC18LF6620)將標(biāo)定的參數(shù)從EEPROM里讀到存儲(chǔ)器里，進(jìn)行氣體濃度的計(jì)算和檢測(cè)，取代傳統(tǒng)的打開密封容器直接操作測(cè)定器進(jìn)行標(biāo)定控制的方法。
[0040]本實(shí)用新型專利的有益效果是:為同時(shí)檢測(cè)多種高濃度氣體提供了一個(gè)良好方案和儀器，減少了作業(yè)者攜帶多個(gè)設(shè)備的不便和麻煩；提供一種可以在危險(xiǎn)程度最高的O區(qū)檢測(cè)使用的更安全的氣體測(cè)定器，杜絕了氣體濃度檢測(cè)盲區(qū)；提高了單節(jié)鋰電池供電使用效率，使得電池電壓可以在高于、低于或等于輸出電壓的任何狀態(tài)為測(cè)定器提供電源動(dòng)力，且轉(zhuǎn)換效率高達(dá)96%，即使在蓄電池接近放電完畢時(shí)，仍可保證輸出穩(wěn)定電壓；該裝置符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ExiaI等級(jí)的防爆要求，適用于GB50058-92中的爆炸性氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所危險(xiǎn)程度最高的O區(qū)，即使在最惡劣情況下都不會(huì)引起點(diǎn)燃；紅外遙控標(biāo)定使測(cè)定器標(biāo)定的過程不需要打開充滿有毒氣體的密封容器，有效的避免了接觸有毒氣體及預(yù)防其泄漏，避免了有毒氣體泄漏造成的人員危害。
【權(quán)利要求】
1.一種氣體測(cè)定器，包括傳感器裝置，CPU控制電路，報(bào)警裝置，電池，穩(wěn)壓電路；其特征在于:所述傳感器裝置采集電信號(hào)發(fā)送到CPU控制電路，CPU控制電路將采集的電信號(hào)進(jìn)行處理，當(dāng)處理結(jié)果表明存在安全隱患時(shí)，觸發(fā)所述報(bào)警裝置；所述電池與CPU控制電路連接，用于對(duì)CPU控制電路的供電；所述電池與傳感器裝置連接，用于對(duì)傳感器裝置的供電；所述穩(wěn)壓電路位于電池和傳感器裝置之間。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體測(cè)定器，其特征在于:所述傳感器裝置包括紅外甲烷傳感器、紅外二氧化碳傳感器、電化學(xué)氧氣傳感器、電化學(xué)一氧化碳傳感器，所述電信號(hào)表示氣體濃度信息。
3.如權(quán)利要求1或2所述的氣體測(cè)定器，其特征在于:所述氣體測(cè)定器還包括一信號(hào)放大器、一 A/D轉(zhuǎn)換電路，所述傳感器裝置采集的電信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大電路放大后輸入到A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)輸入到CPU控制電路。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體測(cè)定器，其特征在于:還包括一串口選擇電路，所述串口選擇電路分別連接RS232通訊接口、紅外解碼芯片；所述串口選擇電路為一數(shù)控模擬開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的氣體測(cè)定器，其特征在于:CPU控制電路連接一報(bào)警裝置和/或顯示裝置，CPU控制電路對(duì)檢測(cè)到的表示氣體濃度的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，當(dāng)處理結(jié)果表明存在安全隱患時(shí)，CPU控制電路將報(bào)警信號(hào)、報(bào)警時(shí)間和報(bào)警時(shí)氣體濃度值輸出到液晶顯示器顯示。
6.如權(quán)利要求1所述的氣體測(cè)定器，其特征在于:所述當(dāng)處理結(jié)果表明存在安全隱患時(shí)，觸發(fā)所述報(bào)警裝 置包括:當(dāng)檢測(cè)到的氧氣濃度值低于設(shè)定的特定下限值時(shí)，或者甲烷、二氧化碳、一氧化碳中的一種或多種氣體濃度高于設(shè)定的上限值時(shí)，CPU控制電路產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，通過報(bào)警電路發(fā)生報(bào)警指示。
7.一種用于權(quán)利要求1所述氣體測(cè)定器中的穩(wěn)壓電路，包括一電源轉(zhuǎn)換芯片，去耦電容Cl，電容C2，電容C5，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻RT，電感LI，其特征在于:所述電源轉(zhuǎn)換芯片型號(hào)為L(zhǎng)TC3440 ;電源輸入正極連接電源轉(zhuǎn)換芯片的7、8管腳，負(fù)極連接第5管腳；電池輸入正極和負(fù)極之間連接去耦電容Cl ;電源轉(zhuǎn)換芯片LTC3440的3、4管腳之間連接電感LI ；電源轉(zhuǎn)換芯片的9管腳連接電阻Rl，電阻Rl再連接到電源轉(zhuǎn)換芯片的6管腳，并引出穩(wěn)壓輸出端Vwt ;電源轉(zhuǎn)換芯片的10管腳連接電容C5，電容C5再連接到電阻R3，電阻R3連接到電源轉(zhuǎn)換芯片的9管腳；電源轉(zhuǎn)換芯片的9管腳對(duì)地連接電阻R2 ;電源轉(zhuǎn)換芯片的I管腳對(duì)地連接電阻Rt ;穩(wěn)壓輸出端Vtjut對(duì)地連接電容C2 ；電源轉(zhuǎn)換芯片的5管腳和電池4輸入負(fù)極接地。
8.如權(quán)利要求7所述的穩(wěn)壓電路，其特征在于:所述電源為鋰電池，鋰電池的工作電壓為3.7V，鋰電池正極連接到Vin+，負(fù)極連接到Vin-。
9.一種用于權(quán)利要求1所述氣體測(cè)定器中的氣體標(biāo)定裝置，包括一紅外解碼電路，所述紅外解碼電路包括紅外解碼芯片U7和紅外接頭IRl，以及一 CPU控制電路的控制芯片；其特征在于:紅外接頭IRl連接紅外解碼芯片U7，紅外解碼芯片U7連接CPU控制電路的控制芯片；所述紅外解碼芯片U7型號(hào)為BC7210A，CPU控制電路的控制芯片為PIC18LF6620。
10.如權(quán)利要求9所述的氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:CPU控制電路的控制芯片的17管腳IRSW連接一電阻R16，電阻R16的另一端連接三極管Q4的基極，三極管Q4的發(fā)射極連接到正電源DVCC，三極管Q4的集電極連接到紅外解碼芯片U7的2、8管腳和電阻R20，電阻R20的另一端連接到紅外接頭IRl的2管腳和電容C21的正極，電容C21的負(fù)極與紅外接頭IRl的3管腳接地；紅外解碼芯片U7的I管腳連接CPU控制電路的控制芯片的27管腳ACT ;所述紅外解碼芯片U7的6管腳連接CPU控制電路的數(shù)控模擬開關(guān)的I管腳IRCODE ；紅外解碼芯片U7的7管 腳連接到紅外接頭IRl的I管腳；紅外解碼芯片U7的4管腳接地。
【文檔編號(hào)】G05F1/56GK203465183SQ201320350904
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月19日
【發(fā)明者】許開成, 陸文濤, 田亞軍, 張樹生, 劉小林, 陳文禮 申請(qǐng)人:唐山開誠(chéng)電控設(shè)備集團(tuán)有限公司