CN102507666B - 可燃气体检测仪及其除硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可燃气体检测仪及其除硫方法，该检测仪包括微处理器电路、与微处理器电路连接的催化传感器和输出电压可控电源电路，所述输出电压可控电源电路的传感器电压输出端连接所述催化传感器的电源端，所述微处理器电路的电压控制端连接所述输出电压可控电源电路的传感器电压调整控制端；该除硫方法是：所述微处理器电路控制所述输出电压可控电源电路进行电压调整，使所述传感器电压输出端的输出电压提高至正常工作电压的1.5倍，并延时120秒，然后继续控制所述输出电压可控电源电路，使所述传感器电压输出端的输出电压为零或为正常工作电压。该检测仪具有可自行除硫、测量结果准确、安全可靠的优点，该除硫方法简单实用、易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体检测仪器，具体的说，涉及了一种可燃气体检测仪及其除硫方法。
背景技术
工矿环境中的有毒有害气体包括硫化氢、二氧化硫等，检测这些气体的存在，可以使用红外、催化燃烧等原理的传感器；实际应用中，由于红外传感器价格较高，通常采用催化传感器对这些气体进行检测。
催化燃烧式气体传感器利用其氧化燃烧特性检测空气中可燃气体的含量，它是专用于可燃气体的传感器；催化元件的检测元件是在铂丝线圈上包以氧化铝和粘合剂形成球状、并经烧结而成，其外表面敷有铂、钯等稀有金属的催化层，对铂丝通以电流，使检测元件保持300～400℃的高温，此时若与可燃气体接触，甲烷就会在催化层上燃烧，燃烧的实质是元件表面吸附的甲烷与吸附的氧离子之间的反应。由于催化燃烧式气体传感器的性能好、成本低，它是当前国内外使用最多的可燃气传感器，它对非可燃气体没有反应，只对可燃气有反应，而且不受水蒸气影响，对环境的温、湿度影响不敏感，适于野外使用。
但在使用过程中，发现催化燃烧式气体传感器也存在缺陷，即传感器的催化剂与其它催化剂一样，有中毒现象发生，易受硫化物、卤素化合物以及Si、Sb、Pb等物质的影响，其催化活性会逐渐下降，致使传感器的灵敏度下降，亦称之为传感器中毒。
工矿环境下的硫化氢气体对催化传感器影响最大，它会使催化传感器中的催化剂在很短时间内失去活性，从而降低传感器的灵敏度；硫化氢气体对催化传感器的毒化主要是由两种原因造成的：一是硫化氢比甲烷气体更容易吸附到催化剂的活性部位，减少了催化剂有效活性中心的数量；二是硫化氢气体与金属氧化物催化剂发生化学反应，形成铂、钯等贵金属的硫化物，从而使催化剂失去活性。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种设计科学、使用方便、可自行除硫、灵敏度高、测量结果准确、安全可靠的可燃气体检测仪，还提供了一种简单实用、易于实现的可燃气体检测仪的除硫方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种可燃气体检测仪，它包括微处理器电路、与所述微处理器电路连接的催化传感器和输出电压可控电源电路，所述输出电压可控电源电路的传感器电压输出端连接所述催化传感器的电源端，所述微处理器电路的电压控制端连接所述输出电压可控电源电路的传感器电压调整控制端。
基于上述，它还包括供电切换电路、电池充电电路和可充电电池，所述可充电电池的电源输出端连接所述供电切换电路的第一切换输入端，所述供电切换电路的供电端连接所述输出电压可控电源电路的电压输入端，所述电池充电电路的充电输出端连接所述可充电电池的充电输入端，所述微处理器电路的充电状态信号采集端连接所述电池充电电路的充电状态信号输出端。
基于上述，它还包括稳压电源电路，所述稳压电源电路的电压输出端连接所述微处理器电路，所述供电切换电路的供电端连接所述稳压电源电路的电压输入端。
基于上述，它还包括可充电电池，所述可充电电池的电源输出端连接所述输出电压可控电源电路的电压输入端。
基于上述，它还包括电池充电电路和交流适配器，所述交流适配器的输出端连接所述电池充电电路的充电输入端，所述电池充电电路的充电输出端连接所述可充电电池的充电输入端，所述微处理器电路的充电状态信号采集端连接所述电池充电电路的充电状态信号输出端。
基于上述，它还包括稳压电源电路，所述稳压电源电路的电压输出端连接所述微处理器电路，所述可充电电池的电源输出端连接所述稳压电源电路的电压输入端。
一种可燃气体检测仪的除硫方法，在于：所述微处理器电路控制所述输出电压可控电源电路进行电压调整，使所述传感器电压输出端的输出电压提高至正常工作电压的1.1～1.8倍，并延时30秒～300秒，然后，继续控制所述输出电压可控电源电路，使所述传感器电压输出端的输出电压为零或为正常工作电压，即可。
基于上述，所述微处理器电路一旦检测到所述电池充电电路处于充电状态，则控制所述输出电压可控电源电路进行电压调整。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，该可燃气体检测仪是基于对催化传感器材料特性充分认知的基础上，实现了对传感器敏感元件自行进行脱硫处理的功能，其具有设计科学、使用方便、可自行除硫、灵敏度高、测量结果准确、安全可靠的优点。
该除硫方法在充电过程中，短期提高催化传感器的工作电压，进而升高催化传感器的敏感元件的温度，以便对催化传感器的催化层进行高温清洗，从而达到催化层脱硫的目的；该除硫方法是在充电过程中完成的，不会增加可充电电池的负担；由于催化传感器工作在高电压的时间并不长，所以对整个充电的时间并不会带来影响；催化传感器工作在高电压状态下的时间持续较短，并不会损坏催化传感器器件本身，所以，该方法是一种实用、简单、有效的办法；通过该方法可以提高传感器的灵敏度，使可燃气体检测仪对可燃气体的检测更加可靠准确。
附图说明
图1是所述可燃气体检测仪的结构框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种可燃气体检测仪，它包括微处理器电路、与所述微处理器电路连接的催化传感器、输出电压可控电源电路、稳压电源电路、供电切换电路、电池充电电路和可充电电池。
其中，所述输出电压可控电源电路的传感器电压输出端连接所述催化传感器的电源端以提供工作电压；所述微处理器电路的电压控制端连接所述输出电压可控电源电路的传感器电压调整控制端，以便根据除硫需要，所述微处理器电路控制所述输出电压可控电源电路，以使所述输出电压可控电源电路的传感器电压输出端输出的工作电压进行调整或为零。
所述可充电电池的电源输出端连接所述供电切换电路的第一切换输入端，所述供电切换电路的供电端连接所述输出电压可控电源电路的电压输入端，所述电池充电电路的充电输出端连接所述可充电电池的充电输入端；所述微处理器电路的充电状态信号采集端连接所述电池充电电路的充电状态信号输出端，以便所述微处理器电路根据采集到的充电状态信号并判断是否控制所述输出电压可控电源电路进行除硫作业；所述供电切换电路的第二切换输入端和所述电池充电电路的电源输入端分别连接外部供电电源或市电充电器；需要特别说明的是，在其它实施例中，所述微处理器电路控制所述输出电压可控电源电路以便进行除硫作业，也可以是基于所述微处理器电路内部的预设程序启动。
所述稳压电源电路的电压输出端连接所述微处理器电路，所述供电切换电路的供电端连接所述稳压电源电路的电压输入端；需要特别说明的是，在其它实施例中，若所述微处理器电路采用的是宽压微处理器，则所述输出电压可控电源电路的传感器电压输出端可直接连接所述微处理器电路以提供工作电源，即，可省掉所述稳压电源电路。
一种可燃气体检测仪的除硫方法，在于：在非工作环境中，或者是无含硫气体的空气环境中，所述微处理器电路一旦检测到所述电池充电电路处于充电状态，则控制所述输出电压可控电源电路进行电压调整，使所述传感器电压输出端的输出电压提高至正常工作电压的1.1～1.8倍，并延时30秒～300秒，然后，继续控制所述输出电压可控电源电路，使所述传感器电压输出端的输出电压为零或为正常工作电压，即可。
催化传感器的敏感元件的正常工作温度区间为350℃～400℃，过高将会使催化传感器损坏，如果将工作温度稍微提高，如提高至600℃，就可以使被硫化的催化层恢复活性；实际应用中，这种提高温度的办法，就是增大催化传感器的工作电压，催化传感器的工作电压升高时，其电阻也随之增大，工作电流变化不明显；即，在充电时，将催化传感器的工作电压提升至正常工作电压的1.1～1.8倍，并计时，持续30秒～300秒；在高温过程中，催化层被硫化的物质可以被分解，进而可以使被硫化的催化层恢复活性，恢复传感器的灵敏度。
需要特别说明的是，在其它实施例中，基于上述，可燃气体检测仪的供电部分还可以是：它包括稳压电源电路、可充电电池、电池充电电路和交流适配器，其中，所述可充电电池的电源输出端连接所述输出电压可控电源电路的电压输入端；所述交流适配器的输出端连接所述电池充电电路的充电输入端，所述电池充电电路的充电输出端连接所述可充电电池的充电输入端，所述微处理器电路的充电状态信号采集端连接所述电池充电电路的充电状态信号输出端；所述稳压电源电路的电压输出端连接所述微处理器电路，所述可充电电池的电源输出端连接所述稳压电源电路的电压输入端。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (6)
1.一种可燃气体检测仪，包括微处理器电路和与所述微处理器电路连接的催化传感器，其特征在于：它还包括输出电压可控电源电路、供电切换电路、电池充电电路和可充电电池，所述输出电压可控电源电路的传感器电压输出端连接所述催化传感器的电源端，所述微处理器电路的电压控制端连接所述输出电压可控电源电路的传感器电压调整控制端；所述可充电电池的电源输出端连接所述供电切换电路的第一切换输入端，所述供电切换电路的供电端连接所述输出电压可控电源电路的电压输入端，所述电池充电电路的充电输出端连接所述可充电电池的充电输入端，所述微处理器电路的充电状态信号采集端连接所述电池充电电路的充电状态信号输出端。
2.根据权利要求1所述的可燃气体检测仪，其特征在于：它还包括稳压电源电路，所述稳压电源电路的电压输出端连接所述微处理器电路，所述供电切换电路的供电端连接所述稳压电源电路的电压输入端。
3.根据权利要求1所述的可燃气体检测仪，其特征在于：所述可充电电池的电源输出端连接所述输出电压可控电源电路的电压输入端。
4.根据权利要求3所述的可燃气体检测仪，其特征在于：它还包括交流适配器，所述交流适配器的输出端连接所述电池充电电路的充电输入端，所述电池充电电路的充电输出端连接所述可充电电池的充电输入端，所述微处理器电路的充电状态信号采集端连接所述电池充电电路的充电状态信号输出端。
5.根据权利要求3或4所述的可燃气体检测仪，其特征在于：它还包括稳压电源电路，所述稳压电源电路的电压输出端连接所述微处理器电路，所述可充电电池的电源输出端连接所述稳压电源电路的电压输入端。
6.利用权利要求1所述的可燃气体检测仪的除硫方法，其特征在于：该除硫方法是：所述微处理器电路控制所述输出电压可控电源电路进行电压调整，使所述传感器电压输出端的输出电压提高至正常工作电压的1.1～1.8倍，并延时30秒～300秒，然后，继续控制所述输出电压可控电源电路，使所述传感器电压输出端的输出电压为零或为正常工作电压，即可；所述微处理器电路一旦检测到所述电池充电电路处于充电状态，则控制所述输出电压可控电源电路进行电压调整。
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