CN103529089A - 一种佩戴式甲烷一氧化碳测定器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种佩戴式甲烷一氧化碳测定器，包括单片微机、数字显示模块、声光报警模块、前置电路模块、甲烷检测模块、一氧化碳检测模块、稳定电路模块和电池模块，所述的单片微机与数字显示模块、声光报警模块、前置电路模块连接，所述的前置电路模块与甲烷检测模块、一氧化碳检测模块连接，所述甲烷检测模块、一氧化碳检测模块均与稳定电路模块连接，所述的稳定电路模块与电池模块连接，所述电池模块还与前置电路模块连接。本发明体积小、携带方便、测定信号稳定，而且功能模块分散设置，便于维修。

Description

一种佩戴式甲烷一氧化碳测定器

技术领域

本发明涉及工矿设备领域，特别涉及一种矿用气体测定装置。

背景技术

目前，在煤矿井下由于环境的原因，自然有甲烷、一氧化碳、二氧化碳等气体生成，当甲烷浓度超限，将会发生爆炸，氧气浓度低限时，会危及人们的生命安全。现在工人使用一种便携式甲烷-氧气两用检测报警仪，该报警仪能检测出煤矿井下甲烷、氧气气体浓度，并当甲烷浓度超限，氧气浓度低限时，自动发出声光报警讯号，提醒工作面人员及时采取措施，有效预防安全事故。煤矿甲烷检测主要通过光学、光纤维、催化燃烧等，由于光学检测设备的制造成本高，加工精度高，在煤矿应用中难度大。实用新型专利（授权公告号：CN202486085U）公开了一种甲烷一氧化碳测定器，由单片机控制模块、气体测量模块、蜂鸣器报警模块、数码管显示模块、按键设置模块及电池充电电路组成，结构简单体积小，但是气体测量模块集合过多的功能，在出现故障时不容易维修。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明目的是提供一种佩戴式甲烷一氧化碳测定器，其体积小、携带方便、测定信号稳定，而且功能模块分散设置，便于维修。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种佩戴式甲烷一氧化碳测定器，包括单片微机、数字显示模块、声光报警模块、前置电路模块、甲烷检测模块、一氧化碳检测模块、稳定电路模块和电池模块，所述的单片微机与数字显示模块、声光报警模块、前置电路模块连接，所述的前置电路模块与甲烷检测模块、一氧化碳检测模块连接，所述甲烷检测模块、一氧化碳检测模块均与稳定电路模块连接，所述的稳定电路模块与电池模块连接，所述电池模块还与前置电路模块连接。

进一步的技术方案，单片微机还包括欠压关机模块，所述欠压关机模块与前置电路连接。

进一步的技术方案，所述的一氧化碳检测模块包括一氧化碳传感器，所述一氧化碳传感器连接稳定电路模块和前置电路模块。

进一步的技术方案，所述的甲烷检测模块中测量臂由载体催化元件和纯载元件组成，辅助臂由金属膜电阻和电位器组成，所述的测量臂与辅助臂并联，所述的辅助臂连接稳定电路模块和前置电路模块。

本发明提供了一种多功能、体积小、重量轻的甲烷一氧化碳测定器，主要适用于煤矿井下作业环境中甲烷、一氧化碳气体浓度的测定和报警，可供井下干部、管理人员、瓦斯检测员采掘工作面工作人员等随身携带使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1所示，本发明是一种佩戴式甲烷一氧化碳测定器，包括单片微机、数字显示模块、声光报警模块、前置电路模块、甲烷检测模块、一氧化碳检测模块、稳定电路模块和电池模块，所述的单片微机与数字显示模块、声光报警模块、前置电路模块连接，所述的前置电路模块与甲烷检测模块、一氧化碳检测模块连接，所述甲烷检测模块、一氧化碳检测模块均与稳定电路模块连接，所述的稳定电路模块与电池模块连接，所述电池模块还与前置电路模块连接，单片微机还包括欠压关机模块，所述欠压关机模块与前置电路连接。一氧化碳检测模块包括一氧化碳传感器，其连接稳定电路模块和前置电路模块。甲烷检测模块中测量臂由载体催化元件和纯载元件组成，辅助臂由金属膜电阻和电位器组成，测量臂与辅助臂并联，辅助臂连接稳定电路模块和前置电路模块。

本发明在测定甲烷时，电池组通过稳压电路提供稳定电压，将甲烷检测模块中的载体催化元件和纯载元件加热到600℃左右。电位器在新鲜空气中经过调零，电桥处于平衡状态，无电位差输出。当出现被测甲烷时，瓦斯在载体催化元件表面发生催化氧化反应，使载体催化元件温度增高，阻值增大，纯载元件无催化作用，温度、阻值不变，这样电桥就失去平衡，从而输出一个电位差，在一定范围内，其大小与瓦斯浓度成正比，此电位差经前置电路模块的放大器线性放大后,由单片微机处理后，在数字显示模块中显示被测气体的瓦斯浓度；同时通过单片微机中超限鉴别电路进行判断，当瓦斯浓度达到报警值时，控制声光报警模块发生红色闪光，并发出报警声。

本发明在测定一氧化碳时，电池组通过稳压电路提供稳定电压，本测定器采用电化学元件做为一氧化碳－电讯号的转换元件，一氧化碳检测模块中的一氧化碳传感器将检测到的一氧化碳含量经前置电路放大器线性放大后，由单片微机处理后在数字显示模块中显示相应数值，当一氧化碳的含量值高于报警点，单片微机则控制声光报警模块发生红色闪光，并发出报警声。

当本发明电源电压低于3.1V时，工作电压不足容易造成测定的信号不稳定；在其电压低于3.1V时，单片微机中的欠压关机电路动作，发出欠压关机指令，关断电源。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种佩戴式甲烷一氧化碳测定器，其特征在于：包括单片微机、数字显示模块、声光报警模块、前置电路模块、甲烷检测模块、一氧化碳检测模块、稳定电路模块和电池模块，所述的单片微机与数字显示模块、声光报警模块、前置电路模块连接，所述的前置电路模块与甲烷检测模块、一氧化碳检测模块连接，所述甲烷检测模块、一氧化碳检测模块均与稳定电路模块连接，所述的稳定电路模块与电池模块连接，所述电池模块还与前置电路模块连接。

2.根据权利要求1所述的佩戴式甲烷一氧化碳测定器，其特征在于：所述的单片微机还包括欠压关机模块，所述欠压关机模块与前置电路连接。

3.根据权利要求1或2所述的佩戴式甲烷一氧化碳测定器，其特征在于：所述的一氧化碳检测模块包括一氧化碳传感器，所述一氧化碳传感器连接稳定电路模块和前置电路模块。

4.根据权利要求1-3所述的任一佩戴式甲烷一氧化碳测定器，其特征在于：所述的甲烷检测模块中测量臂由载体催化元件和纯载元件组成，辅助臂由金属膜电阻和电位器组成，所述的测量臂与辅助臂并联，所述的辅助臂连接稳定电路模块和前置电路模块。

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