CN105137029A - Gjc4煤矿用低浓度甲烷传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，结构简单，设计合理，通过甲烷传感器先收到的空气信息，传递给数据存储模块进行存储，然后传递给无线收发模块，在通过无线收发模块传递给A/D转换器，通过A/D转换器将信息转换成数字信号，数字信号在传递给单片机进行数字处理，经单片机进行数字处理后的数字信号传递给控制器，数字信号经控制器处理后，通过数字形式显示出对应的甲烷浓度值，当甲烷的浓度达到和超过设置的报警点，报警电路发出报警信号，测试效果更好，安全性能更高，反应迅速，精度高，同时整体操作简单，使用方便，结构新颖，造型别致，体积小，重量轻，携带方便，功能多样化，使用时间长，检测范围广，更能满足厂家的需求。

Description

GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器

技术领域

本发明涉及测定器技术领域，特别涉及GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器。

背景技术

煤矿用低浓度甲烷传感器，主要适用于煤矿井下和其它具有爆炸性气体场合，与矿用固定式甲烷报警断电仪等断电仪配套，可用于井下大中型采掘设备和其它机电设备上，连续监测设备附近风流中的甲烷浓度，也可用于固定场合，当甲烷浓度达到或超过报警点时，传感器立即发出声、光报警信号，当甲烷浓度达到或超过断电点时,控制断电仪立即断电，以确保生产安全，现有的煤矿用低浓度甲烷传感器报警功能单一，工作时间短，检测范围偏小，在一定程度上降低了安全性能，满足不了使用者的需求。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，解决现有的煤矿用低浓度甲烷传感器报警功能单一，工作时间短，检测范围偏小，在一定程度上降低了安全性能的问题。

为解决以上问题本发明所采用的方案：

GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，包括机壳，所述的机壳内设有电池、电路主板、数码管显示器、声光报警器、甲烷传感器、无线收发模块、A/D转换器、数据存储模块、单片机与控制器，所述的电池与电路主板相连，所述的甲烷传感器依次与数据存储模块、无线收发模块、A/D转换器、单片机、控制器相连，所述的控制器分别与电路主板、声光报警器与数码管显示器相连，所述的声光报警器包括声报警器和光报警器，所述的机壳一端设有把手，另一端设有传感器接头与充电端口，所述的把手通过螺栓与机壳实现固定连接，所述的机壳包括前盖与后盖，所述的前盖上设有电源灯、报警窗、报警灯、显示窗口与按键，所述的后盖上设有气室窗。

上述的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，其中，所述的声报警器为蜂鸣器，所述的光报警器为二极管，所述的声报警器和光报警器同步工作。

上述的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，其中，所述的按键包括关机/转换键A键、换档/＋键B键、开机/－/返回键C键与读数(确认)键D键。

上述的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，其中，所述的显示窗口不仅能显甲烷的数据，还具有时钟显示功能。

上述的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，其中，所述的甲烷的测量范围为(0.00～4.00)％CH4。

本方案的有益效果：

本发明提供的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，结构简单，设计合理，通过甲烷传感器先收到的空气信息，传递给无线收发模块，在通过无线收发模块传递给A/D转换器，通过A/D转换器将信息转换成数字信号，数字信号在传递给单片机进行数字处理，经单片机进行数字处理后的数字信号传递给控制器，数字信号经控制器处理后，通过数字形式显示出对应的甲烷浓度值，当甲烷的浓度达到和超过设置的报警点，报警电路发出报警声报警信号，以示浓度超限，测试效果更好，安全性能更高；GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器采用高性能的甲烷传感器性能稳定，反应迅速，精度高，同时整体操作简单，使用方便，结构新颖，造型别致，体积小，重量轻，携带方便，功能多样化，使用时间长，检测范围广，更能满足厂家的需求。

本发明提供的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，操作方法：

1、观看时钟、报警点、断电点和解锁点

传感器开机后处于甲烷检测状态，按换档/＋键（以下简称B键），即进入时钟状态，前2位显示小时，后2位显示分，中间点每秒闪烁一次。再按B键，进入报警点状态，前1位显示P，表示报警点，后3位显示报警点值。再按B键，进入断电点状态，前1位显示C，表示断电点，后3位显示断电点值。再按B键，进入解锁点状态，前1位显示J，表示解锁点，后3位显示解锁点值。若再按B键，则传感器又回到甲烷检测状态，从而构成五项循环的观看方式。

2、状态返回

不管传感器处于何种状态，只要按开机/－/返回键（以下简称C键），传感器立即返回甲烷检测状态。

3、观看存储记录

按住读数(确认)键（以下简称D键）2秒钟以上再松手，显示窗出现READ字样，表示传感器已进入读数(观看存储记录)状态。再按D键，出现时间，再按D键，出现该时间的甲烷浓度，构成第1帧数据。重复上述操作，可以一一观看到所有120帧的数据。当观看到第120帧数据时，下一帧即为已观看过的第1帧数据，从而构成存储记录循环观看的方式。每次操作后的等待时间不能超过5秒钟，否则传感器将自动退出读数状态，返回甲烷检测状态。

4、关机

按住关机/转换键（以下简称A键）2秒钟以上再松手，发光数字熄灭，传感器自行关闭。（关机后时钟继续运行，不受影响）。

5、开机

按住C键2秒钟以上再松手，传感器即打开。

附图说明

图1是本发明结构图。

图2是本发明前盖结构图。

图3是本发明后盖结构图。

图4是本发明前盖与后盖结构图。

具体实施方式

如图所示，GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，包括机壳1，所述的机壳1内设有电池2、电路主板3、数码管显示器4、声光报警器5、甲烷传感器6、无线收发模块7、A/D转换器8、数据存储模块111、单片机9与控制器10，所述的电池2与电路主板3相连，所述的甲烷传感器6依次与数据存储模块111、无线收发模块7、A/D转换器8、单片机9、控制器10相连，所述的控制器10分别与电路主板3、声光报警器5与数码管显示器4相连，所述的声光报警器5包括声报警器11和光报警器12，所述的机壳1一端设有把手14，另一端设有传感器接头15与充电端口16，所述的把手14通过螺栓17与机壳1实现固定连接，所述的机壳1包括前盖19与后盖20，所述的前盖19上设有电源灯21、报警窗22、报警灯23、显示窗口24与按键25，所述的后盖20上设有气室窗27，所述声报警11为蜂鸣器，所述光报警器12为二极管，所述声报警器11和光报警器12同步工作，所述的按键25包括关机/转换键A键28、换档/＋键B键29、开机/－/返回键C键30与读数(确认)键D键31。

本实施例的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器的技术参数如下：

1、使用环境条件：工作温度　（0～40）℃

相对湿度≤98％RH（25℃）

气压（80～116）kPa

风速≤8m/s

有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下

2、测量范围：(0.00～4.00)％CH4

3、测量误差：0.00～1.00％CH4时，≤±0.10％CH4

1.00～3.00％CH4时，真值的±10%

3.00～4.00％CH4时，≤±0.30％CH4

4、响应时间：≤20s

5、显示方式：四位红色发光数字显示

6、工作方式：长时间连续式工作。

7、开机延时：（0～255）s可选

8、超限报警功能：

(1)报警范围：报警点可在测量范围内任意设置，出厂设置在1.00％CH4。

可随时进行检查或调整。

(2)报警点设定误差：±0.01％CH4

(3)报警显示方式：红色发光管闪光、警报声。

(4)报警声级强度：≥80dB

9、超限闭锁（断电）功能：

(1)断电范围：断电点可在测量范围内任意设置，出厂设置在1.50％CH4。

可随时进行检查或调整。

(2)断电点设定误差：±0.01％CH4

(3)断电显示方式：红色数字闪光

10、自动解锁（恢复供电）功能：

(1)解锁范围：解锁点可在测量范围内任意设置，出厂设置在0.50％CH4。

可随时进行检查或调整

(2)解锁点设定误差：±0.01％CH4

(3)解锁最短时间：60s

11、传感器工作电压：（9～24）VDC

12、传感器最大输出电流：200mA(报警时)

13、传感器输出信号：

(1)数字编码：UART方式波特率1000

(2)频率：（200～1000）Hz(0.00～4.00％CH4)

(3)电流：（1.00～5.00）mA(0.00～4.00％CH4)

(4)断电信号：（0～5）V

14、传感器的传输距离：≤2km

15、时钟显示：

(1)、制式：24小时制

(2)、显示内容：小时、分

(3)、误差；≤±1分钟/24小时（可手动校正）

16、工作电压检测：

(1)、测量误差：≤±0.01V

(2)、显示方式：E字后显示电压值

17、数据自动记录和存储功能：

(1)、记录格式：时间-甲烷浓度

(2)、存储方式：不报警时，每隔半小时自动记录并存储一帧数据。

报警时，每隔10秒钟自动记录并存储一帧数据。

(3)、存储容量：120帧（可根据用户要求增容）

18、软调节功能：

(1)、调节方式：按键式

(2)、调节内容：零点，校正等

19、欠压报警和欠压自动关机功能：

电池工作电压E≤4.5V时，欠压值闪动，2秒钟后自动关机。

20、超浓报警和超浓自动关机功能：

甲烷浓度≥5.00％CH4时,超浓值闪动，2秒钟后自动关机。

21、探头寿命：＞2年

22、防爆标志：ExibdⅠ(+150℃)

23、防爆型式：矿用本质安全兼隔爆型

24、外形尺寸：130×85×43(mm)

25、重量：≤450g

本发明提供的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，结构简单，设计合理，通过甲烷传感器先收到的空气信息，传递给无线收发模块，在通过无线收发模块传递给A/D转换器，通过A/D转换器将信息转换成数字信号，数字信号在传递给单片机进行数字处理，经单片机进行数字处理后的数字信号传递给控制器，数字信号经控制器处理后，通过数字形式显示出对应的甲烷浓度值，当甲烷的浓度达到和超过设置的报警点，报警电路发出报警声报警信号，以示浓度超限，测试效果更好，安全性能更高；GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器采用高性能的甲烷传感器性能稳定，反应迅速，精度高，同时整体操作简单，使用方便，结构新颖，造型别致，体积小，重量轻，携带方便，功能多样化，使用时间长，检测范围广，更能满足厂家的需求。

本发明提供的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，操作方法：

1、观看时钟、报警点、断电点和解锁点

传感器开机后处于甲烷检测状态，按换档/＋键（以下简称B键），即进入时钟状态，前2位显示小时，后2位显示分，中间点每秒闪烁一次。再按B键，进入报警点状态，前1位显示P，表示报警点，后3位显示报警点值。再按B键，进入断电点状态，前1位显示C，表示断电点，后3位显示断电点值。再按B键，进入解锁点状态，前1位显示J，表示解锁点，后3位显示解锁点值。若再按B键，则传感器又回到甲烷检测状态，从而构成五项循环的观看方式。

2、状态返回

不管传感器处于何种状态，只要按开机/－/返回键（以下简称C键），传感器立即返回甲烷检测状态。

3、观看存储记录

按住读数(确认)键（以下简称D键）2秒钟以上再松手，显示窗出现READ字样，表示传感器已进入读数(观看存储记录)状态。再按D键，出现时间，再按D键，出现该时间的甲烷浓度，构成第1帧数据。重复上述操作，可以一一观看到所有120帧的数据。当观看到第120帧数据时，下一帧即为已观看过的第1帧数据，从而构成存储记录循环观看的方式。每次操作后的等待时间不能超过5秒钟，否则传感器将自动退出读数状态，返回甲烷检测状态。

4、关机

按住关机/转换键（以下简称A键）2秒钟以上再松手，发光数字熄灭，传感器自行关闭。（关机后时钟继续运行，不受影响）。

5、开机

按住C键2秒钟以上再松手，传感器即打开。

仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，包括机壳，其特征为，所述的机壳内设有电池、电路主板、数码管显示器、声光报警器、甲烷传感器、无线收发模块、A/D转换器、数据存储模块、单片机与控制器，所述的电池与电路主板相连，所述的甲烷传感器依次与数据存储模块、无线收发模块、A/D转换器、单片机、控制器相连，所述的控制器分别与电路主板、声光报警器与数码管显示器相连，所述的声光报警器包括声报警器和光报警器，所述的机壳一端设有把手，另一端设有传感器接头与充电端口，所述的把手通过螺栓与机壳实现固定连接，所述的机壳包括前盖与后盖，所述的前盖上设有电源灯、报警窗、报警灯、显示窗口与按键，所述的后盖上设有照明灯与气室窗。

2.如权利要求1所述的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，其特征为，所述声报警器为蜂鸣器，所述光报警器为二极管，所述声报警器和光报警器同步工作。

3.如权利要求1所述的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，其特征为，所述的按键包括关机/转换键A键、换档/＋键B键、开机/－/返回键C键与读数(确认)键D键。

4.如权利要求1所述的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，其特征为，所述的显示窗口不仅能显甲烷的数据，还具有时钟显示功能。

5.如权利要求1所述的GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器，其特征为，所述的甲烷的测量范围为(0.00～4.00)％CH4。