CN109030740A - 二氧化氮测定器及测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二氧化氮测定器，包括机壳，所述机壳包括底壳以及安装在底壳上的上壳，所述机壳内设置有微处理器、电源模块、显示模块、放大滤波模块和二氧化碳传感器，所述电源模块和显示模块均与微处理器相连，所述二氧化碳传感器通过放大滤波模块与微处理器相连。本发明还公开了一种二氧化氮的测定方法，可测定当前环境中的二氧化氮含量，测定精度高，测定结果更为准确。

Description

二氧化氮测定器及测定方法
技术领域
本发明涉及气体检测技术领域，特别是涉及一种二氧化氮测定器及测定方法。
背景技术
二氧化氮是大气中的主要污染物之一，它的光解是对流层臭氧的重要来源，与羟基自由基的反应产物硝酸则是形成酸雨的主要原因之一，也可以与大气有机过氧自由基反应生成有机氮化物造成区域环境问题。二氧化氮对人体呼吸道系统有刺激作用，可诱发支气管炎、哮喘等呼吸道疾病。大气中的二氧化氮主要来自于化石燃料燃烧、汽车尾气及工业排放废气等人为污染，准确测定环境中的二氧化氮对于了解大气污染机制，判断大气污染程度，确定污染来源，进行空气质量报警，以及帮助指定合理的城市规划建设等都具有重要意义。
由于煤矿井在进行采掘工作面时需要进行爆破，因此会产生较多的二氧化氮气体，当操作人员需要下井进行工作时，需要先对煤矿井内二氧化氮的浓度进行测量，判断是否会被操作人员的人身安全造成影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种二氧化氮测定器及测定方法。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
一种二氧化氮测定器，包括机壳，所述机壳包括底壳以及安装在底壳上的上壳，所述机壳内设置有微处理器、电源模块、显示模块、放大滤波模块和二氧化碳传感器，所述电源模块和显示模块均与微处理器相连，所述二氧化碳传感器通过放大滤波模块与微处理器相连。
进一步地，还包括报警模块，所述报警模块与微处理器相连，所述报警模块包括蜂鸣器和提示灯。
前所述的一种二氧化氮测定器，报警模块还包括振动器，所述振动器包括旋转电机和偏心轮，所述偏心轮与旋转电机的旋转轴固定连接。
前所述的一种二氧化氮测定器，还包括时钟模块，所述时钟模块与微处理器相连。
前所述的一种二氧化氮测定器，还包括输入模块，所述输入模块与微处理器相连，所述输入模块包括按键，所述按键包括设置在底壳上的开关键、加键和减键。
前所述的一种二氧化氮测定器，电源模块包括蓄电池，蓄电池上设置有双重电池保护板。
前所述的一种二氧化氮测定器，显示模块为数码管显示组。
前所述的一种二氧化氮测定器，上壳远离底壳的一侧设置有卡扣。
一种二氧化氮的测定方法，包括以下步骤：
S1：将二氧化氮测定器开机，将其置于二氧化氮浓度为零的环境中，静置10-15s后，同时按下加键和减键，持续2s，使数码管显示组显示P1字符，然后按下开关键，使二氧化氮测定器将当前状态标为零点，回到检测状态；
S2：以200ml/min的流量将标准二氧化氮气体通过气嘴通入二氧化氮测定器中，待数码管显示组的读数稳定后，同时按下加键和减键，持续2s，使数码管显示组显示P1字符，此时按下加键，使数码管显示组显示P2字符，然后按下开关键，将二氧化氮测定器的精度标定，回到检测状态；
S3：同时按下加键和减键，持续2s，使数码管显示组显示P1字符，此时按两次加键，使数码管显示组显示P3字符，然后按下开关键，数码管显示组显示当前二氧化氮的报警值，然后根据实际所需的报警值，按加键或者减键调整报警值，然后按下开关键确认，回到检测状态；
S4：将二氧化氮测定器移动至需要测定二氧化氮的环境中，静置10-15s，二氧化氮测定器中的二氧化氮传感器将空气中的二氧化氮含量进行测定，然后将测定的结果转换成相应的电信号，经过放大滤波后传输至微处理器，微处理器将电信号转换成数字信号显示在显示窗口，同时，微处理器将测定的二氧化氮含量与预先设定的报警值进行对比，当测定的二氧化氮含量大于预先设定的报警值时，微处理器传输报警信号至报警模块，报警模块响应报警信号，进行报警。
前所述的一种二氧化氮的测定方法，S2中通入二氧化氮测定器中的标准二氧化氮气体的流量为200ml/min。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过二氧化氮传感器对空气中的二氧化氮含量进行测定，然后将电信号放大滤波后传输至微处理器，微处理器将电信号转化成数字信号并显示，使操作人员可实时了解到环境中的二氧化氮含量，避免环境中二氧化氮含量过高而对操作人员的人身安全造成影响；
（2）本发明中还包括报警装置，当环境中的二氧化氮含量超过预先设定值时，报警装置进行报警，提醒操作人员二氧化氮含量超标，尽快离开；报警装置包括蜂鸣器、提示灯和振动器，可同时产生声光报警信号，蜂鸣器声级强度大于80db（A），报警光信号能在黑暗环境中20m处清晰可见，还有振动器产生的报警振动功能，使报警信号更易被察觉；
（3）本发明中电源采用矿用锂离子蓄电池，并在蓄电池上安装有双重电池保护板，具有过充电电压保护、过放电电压保护以及短路保护功能，大大延长了电源的使用寿命；
（4）本发明在使用时可先对测定器进行标零，然后通入标准二氧化氮气体进行标定，使检测的精度更高，检测结果更为准确；还可对报警值进行设定，二氧化氮测定器可根据检测的环境来对报警值进行调整，使二氧化氮测定器的使用范围更广；
（5）本发明中还包括时钟模块，使二氧化氮测定器可实时显示当前的日期和时间，便于操作人员了解；另外，还可对日期和时间进行设定，避免出现时间日期偏差较大的现象；
（6）本发明在机壳上安装有便携卡扣，通过便携卡扣可将二氧化氮测定器扣装在操作人员身上，便于操作人员进行携带。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的俯视图；
图4为图1中A-A的剖面图；
其中：1、底壳；2、上壳；3、二氧化碳传感器；4、提示灯；5、开关键；6、加键；7、减键；8、蓄电池；9、数码管显示组；10、卡扣；11、通孔；12、电路板。
具体实施方式
为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。
本实施例提供了一种二氧化氮测定器，如图1-4所示，包括机壳，机壳包括底壳1以及安装在底壳1上的上壳2，在上壳2的背面中部固定安装有便携卡扣10，通过便携卡扣10可将二氧化氮测定器扣装在操作人员身上。
机壳内安装有电路板12，电路板12上安装有微处理器、电源模块、显示模块、放大滤波模块、二氧化氮传感器、报警模块、时钟模块和输入模块，电源模块、显示模块、报警模块、时钟模块和输入模块均与微处理器相连，二氧化氮传感器通过放大滤波模块与微处理器相连。
二氧化氮传感器位于机壳内的上端，位于二氧化氮传感器上方的机壳上开设有通孔11，该通孔11延伸至二氧化氮传感器，使检测环境中的空气可从通孔11进入机壳内，到达二氧化氮传感器处，便于二氧化氮传感器检测空气中的二氧化氮。
电源模块包括一节矿用锂离子蓄电池8，型号为PL123450，1500mAh/节，该蓄电池8上设置有双重电池保护板，电池保护板与电池封装在一起，并用环氧树脂浇注，浇封厚度不小于1mm，然后安装在机壳中的电池盒内。电池盒下方安装有充电铜片，通过充电铜片可对矿用锂离子蓄电池8进行充电。
显示模块为数码管显示组9，在底壳1开开设有观察透窗，操作人员可通过观察透窗观察数码管显示组9的显示结果。
报警模块包括蜂鸣器、提示灯4以及振动器，振动器包括固定安装在机壳内的旋转电机以及安装在旋转电机旋转轴上的偏心轮，当二氧化氮传感器检测到的二氧化氮浓度超过预先设定值时，蜂鸣器和信号灯工作，进行声光报警，同时旋转电机带动偏心轮旋转，从而带动机壳振动，提醒操作人员。
时钟模块为二氧化氮测定器提供时钟信号，然后传输至微处理器，微处理器将时钟信号转化为数字信号，然后显示在数码管显示组9，便于操作人员了解当前的时间。
输入模块包括安装在底壳1上的开关键5、加键6和减键7，通过输入模块可向微处理器输入控制信号，来对二氧化氮测定器进行控制。
在二氧化氮测定器内还安装有温度传感器，温度传感器与微处理器连接，温度传感器可对检测环境的温度进行采集，然后将采集到的温度信号传输至微处理器，微处理器将其转化为数字信号，显示在数码管显示组9上。
在检测状态下，按下开关键5可使二氧化氮测定器开机或者关机，按下加键6可使数码管显示组9显示时间、电池电压和此时检测环境的温度，按下减键7可使数码管显示当前的日期。在调校状态下，开关键5作为确认键，做确认处理，加键6可对调校的参数进行增大处理，减键7可对调校的参数进行减小处理。
本实施例还提供了一种二氧化氮的测定方法，包括以下步骤：
S1：将二氧化氮测定器开机，将其置于二氧化氮浓度为零的环境中，静置15s后，同时按下加键6和减键7，持续2s，使二氧化氮测定器进入标零调校菜单，此时数码管显示组9显示P1字符，然后按下开关键5，使二氧化氮测定器将当前状态标为零点，标零完成后回到检测状态；
S2：以200ml/min的流量将标准二氧化氮气体通过气嘴通入二氧化氮测定器中，待数码管显示组9的读数稳定后，同时按下加键6和减键7，持续2s，使数码管显示组9显示P1字符，此时按下加键6，使二氧化氮测定器进入标定调校菜单，此时数码管显示组9显示P2字符，然后按下开关键5，将二氧化氮测定器的精度标定，标定完成后回到检测状态；
S3：同时按下加键6和减键7，持续2s，使数码管显示组9显示P1字符，此时按两次加键6，使二氧化氮测定器进入调报警点菜单，此时数码管显示组9显示P3字符，然后按下开关键5，数码管显示组9显示当前二氧化氮的报警值，然后根据实际所需的报警值，按加键6或者减键7调整报警值，然后按下开关键5确认，报警点调好后回到检测状态；
S4：将二氧化氮测定器移动至需要测定二氧化氮的环境中，静置10-15s，二氧化氮测定器中的二氧化氮传感器将空气中的二氧化氮含量进行测定，然后将测定的结果转换成相应的电信号，经过放大滤波后传输至微处理器，微处理器将电信号转换成数字信号显示在显示窗口，同时，微处理器将测定的二氧化氮含量与预先设定的报警值进行对比，当测定的二氧化氮含量大于预先设定的报警值时，微处理器传输报警信号至报警模块，报警模块响应报警信号，进行报警。
其中，通过按键还可对二氧化氮测定器的时间和日期进行调校。
当对时间进行调校时，同时按下加键6和减键7，持续2s，使数码管显示组9显示P1字符，此时按三次加键6，使二氧化氮测定器进入调时间菜单，此时数码管显示组9显示P4字符，然后按下开关键5确认，数码管显示组9会显示当前的时间，小时显示值闪动，按加键6或减键7调整小时值，调整完成后按开关键5进行确认，此时分钟显示值闪动，按加键6或减键7调整分钟值，调整完成后按开关键5，二氧化氮测定器的时间调校完毕，然后回到检测状态。
当对日期进行调校时，同时按下加键6和减键7，持续2s，使数码管显示组9显示P1字符，此时按四次加键6，使二氧化氮测定器进入调日期菜单，此时数码管显示组9显示P5字符，然后按下开关键5确认，数码管显示组9会显示当前的日期，此时年值闪动，按加键6或减键7调整年值，调整完成后按开关键5进行确认，此时月值闪动，按加键6或减键7调整月值，调整完成后按开关键5，此时日值闪动，按加键6或减键7调整日值，调整完成后按开关键5，二氧化氮测定器的时间调校完毕，然后回到检测状态。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种二氧化氮测定器，包括机壳，所述机壳包括底壳(1)以及安装在底壳(1)上的上壳(2)，其特征在于：所述机壳内设置有微处理器、电源模块、显示模块、放大滤波模块和二氧化碳传感器(3)，所述电源模块和显示模块均与微处理器相连，所述二氧化碳传感器(3)通过放大滤波模块与微处理器相连。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化氮测定器，其特征在于：还包括报警模块，所述报警模块与微处理器相连，所述报警模块包括蜂鸣器和提示灯(4)。
3.根据权利要求2所述的一种二氧化氮测定器，其特征在于：所述报警模块还包括振动器，所述振动器包括旋转电机和偏心轮，所述偏心轮与旋转电机的旋转轴固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种二氧化氮测定器，其特征在于：还包括时钟模块，所述时钟模块与微处理器相连。
5.根据权利要求1所述的一种二氧化氮测定器，其特征在于：还包括输入模块，所述输入模块与微处理器相连，所述输入模块包括按键，所述按键包括设置在底壳(1)上的开关键(5)、加键(6)和减键(7)。
6.根据权利要求1所述的一种二氧化氮测定器，其特征在于：所述电源模块包括蓄电池(8)，蓄电池(8)上设置有双重电池保护板。
7.根据权利要求1所述的一种二氧化氮测定器，其特征在于：所述显示模块为数码管显示组(9)。
8.根据权利要求1所述的一种二氧化氮测定器，其特征在于：所述上壳(2)远离底壳(1)的一侧设置有卡扣(10)。
9.一种如权利要求1-8任一所述的二氧化氮的测定方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将二氧化氮测定器开机，将其置于二氧化氮浓度为零的环境中，静置10-15s后，同时按下加键(6)和减键(7)，持续2s，使数码管显示组(9)显示P1字符，然后按下开关键(5)，使二氧化氮测定器将当前状态标为零点，回到检测状态；
S2：将标准二氧化氮气体通过气嘴通入二氧化氮测定器中，待数码管显示组(9)的读数稳定后，同时按下加键(6)和减键(7)，持续2s，使数码管显示组(9)显示P1字符，此时按下加键(6)，使数码管显示组(9)显示P2字符，然后按下开关键(5)，将二氧化氮测定器的精度标定，回到检测状态；
S3：同时按下加键(6)和减键(7)，持续2s，使数码管显示组(9)显示P1字符，此时按两次加键(6)，使数码管显示组(9)显示P3字符，然后按下开关键(5)，数码管显示组(9)显示当前二氧化氮的报警值，然后根据实际所需的报警值，按加键(6)或者减键(7)调整报警值，然后按下开关键(5)确认，回到检测状态；
S4：将二氧化氮测定器移动至需要测定二氧化氮的环境中，静置10-15s，二氧化氮测定器中的二氧化氮传感器将空气中的二氧化氮含量进行测定，然后将测定的结果转换成相应的电信号，经过放大滤波后传输至微处理器，微处理器将电信号转换成数字信号显示在显示窗口，同时，微处理器将测定的二氧化氮含量与预先设定的报警值进行对比，当测定的二氧化氮含量大于预先设定的报警值时，微处理器传输报警信号至报警模块，报警模块响应报警信号，进行报警。
10.根据权利要求9所述的一种二氧化氮的测定方法，其特征在于：所述S2中通入二氧化氮测定器中的标准二氧化氮气体的流量为200ml/min。
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