CN105092791B - 一种易燃易爆气体检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种易燃易爆气体检测装置，包括传感器(1)、处理器(2)、受控电流产生器(3)和声光报警装置(4)，所述传感器(1)产生的电压和温度信号反馈至所述处理器(2)，所述处理器(2)对传感器(1)的输入信号与参考值进行对比，所述处理器(2)的输出值传送至所述受控电流产生器(3)和所述声光报警装置(4)，所述受控电流产生器(3)产生的可控电流输入至所述传感器(1)。本发明和传统装置相比只需增加几个常用元器件，成本低，可以大大提高易燃易爆气体的检测灵敏度和精确度，另外，使用本方法还可以节省采样电阻上消耗的功率、避免气敏元件本身过热、过载的风险。

Description

一种易燃易爆气体检测装置

技术领域

本发明涉及气体检测装置，尤其是一种易燃易爆气体检测装置。

背景技术

在易燃易爆气体检测技术方面，目前国内的气体检测仪还在采用早应该被淘汰的技术，监测方法主要是使用金属氧化物气体传感器，利用气敏元件在不同浓度的易燃易爆气体中表现出不同的电阻特性。将气敏元件和一个采样电阻串联，加上恒定电压，采样电阻上的电压就可以反映气体浓度的变化，如图1所示。此方法结构简单，成本较低，但是，这样方法构成的检测装置有许多硬伤。首先，气敏元件电阻变化范围非常大(不同温度下电阻值可从3K多变到8K以上，浓度大小更是使电阻值变化8倍以上)，这样，导致检测信号强弱差别很大，导致信噪比低、精度差等问题；其次，在高浓度情况下，气敏元件电阻很小，还会导致无谓的功率消耗；第三，由于气敏元件电阻的温度依赖性，不同温度下，电阻-浓度关系差别很大，温度的变化会导致测量出现偏差。

高档的气体检测仪，则是依靠进口高灵敏的气敏元件。如果还是使用上述的传统技术，从原理上讲，即使气敏元件灵敏度很高，它也不等于就能准确测出气体的真实浓度，必须附加许多条件限制和措施。比如，气敏元件的工作温度不同，浓度-电阻特性是不一样的，测量值和浓度关系非唯一。因此，传统的检测技术为了提高测量的灵敏度和精度，只好做针对性设计，压缩量程范围，限定工作环境等辅助条件，导致气体报警仪花样繁多、规格种种。

发明内容

本发明提出一种易燃易爆检测装置，解决了现有检测设备采集采样电阻的电压，导致检测灵敏度和精确度较低且采样电阻上消耗功率、气敏元件存在过热、过载风险的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种易燃易爆气体检测装置，包括传感器、处理器、受控电流产生器和声光报警装置，其特征在于：所述传感器产生的电压和温度信号反馈至所述处理器，所述处理器对传感器的输入信号与参考值进行对比，所述处理器的输出值传送至所述受控电流产生器和所述声光报警装置，所述受控电流产生器产生的可控电流输入至所述传感器。

作为优选，所述受控电流产生器包括运算放大器、保护电阻、三极管和反馈电阻。所述运算放大器的同相输入端与所述处理器输出端连接，所述运算放大器的反相输入端与所述反馈电阻连接，所述运算放大器输出端与保护电阻连接，所述保护电阻另一端与所述三极管基极连接，所述三极管的集电极与所述传感器连接，所述三极管的发射极与反馈电阻连接，所述反馈电阻的另一端接地。

作为优选，所述传感器包括温度传感器和气敏传感器。

作为优选，所述声光报警装置包括报警灯和报警喇叭。

本发明通过提供一种易燃易爆检测装置，其有益效果在于：

1、本发明在气敏元件上施加可控电流，直接采集元件上的电压，大幅度提高易燃易爆气体检测的灵敏度、信噪比和测量精度。

2、本发明使用了气敏元件的温度自动补偿措施，根据元件的温度-电阻特性，对测量值进行的修正，进一步提高测量精度。

3、本发明不使用采样电阻，无需在采样电阻上消耗功率，在大负载的情况下，根据设定值，可有效防止过载。

4、当温度传感器检测到温度太高时，通过处理器采取保护措施，防止器件过热，保护气敏元件，延长使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的总体结构示意图；

图2为本发明的原理框图；

图3为本发明具体实施例图。

图中：1-传感器；2-处理器；3-受控电流产生器；4-声光报警装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做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。

如图2所示的一种易燃易爆气体检测装置，包括传感器1、处理器2、受控电流产生器3和声光报警装置4，传感器1包括温度传感器和气敏传感器，气敏传感器将采集到气体浓度转换成电压信号，温度传感器将气敏传感器的温度信号反馈至处理器，处理器2对传感器1的输入信号与参考值进行对比，处理器2的输出值传送至声光报警装置4和受控电流产生器3，声光报警装置4通过报警灯和报警喇叭及时向人们发出警报，提醒人们疏散，受控电流产生器3产生的可控电流输入至气敏传感器。

如图3所示，受控电流产生器包括运算放大器OP1、保护电阻R1、三极管T和反馈电阻R2。运算放大器OP1的同相输入端与处理器2输出端连接，运算放大器OP1的反相输入端与反馈电阻R2连接，运算放大器OP1输出端与保护电阻连接，保护电阻R1另一端与三极管基极b连接，三极管的集电极c与传感器1连接，三极管的发射极e与反馈电阻R2连接，反馈电阻R2的另一端接地。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种易燃易爆气体检测装置，包括传感器(1)、处理器(2)、受控电流产生器(3)和声光报警装置(4)，其特征在于：所述传感器(1)产生的电压和温度信号反馈至所述处理器(2)，所述处理器(2)对传感器(1)的输入信号与参考值进行对比，所述处理器(2)的输出值传送至所述受控电流产生器(3)和所述声光报警装置(4)，所述受控电流产生器(3)产生的可控电流输入至所述传感器(1)，所述受控电流产生器(3)包括运算放大器OP1、保护电阻R1、三极管T和反馈电阻R2，所述运算放大器OP1的同相输入端与所述处理器(2)输出端连接，所述运算放大器OP1的反相输入端与所述反馈电阻R2连接，所述运算放大器OP1输出端与保护电阻R1连接，所述保护电阻R1另一端与所述三极管基极b连接，所述三极管T的集电极c与所述传感器(1)连接，所述三极管T的发射极E与反馈电阻R2连接，所述反馈电阻R2的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种易燃易爆气体检测装置，其特征在于：所述传感器(1)包括温度传感器和气敏传感器。

3.根据权利要求1所述的一种易燃易爆气体检测装置，其特征在于：所述声光报警装置(4)包括报警灯和报警喇叭。