CN201867388U - 全自动气体报警器检定装置 - Google Patents

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Inventor
王汉彬
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NIMTT MEASUREMENT AND TESTING TECHNOLOGY CO., LTD.
The Chemical Institute of National Institute of Measurement and Testing Technology
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SICHUAN ZHONGCE MARKER TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

一种全自动气体报警器检定装置，包括多套标准气流发生装置、PC机、数据采集电路；上述整形隔离电路主要由对频率信号起整形、放大作用的两个三极管以及起光电隔离作用的光耦隔离芯片组成。上述整形隔离电路主要由对频率信号起整形、放大作用以及起光电隔离作用的光耦隔离芯片组成。五套数据采集电路采用RS232接口或USB接口通过PCI总线上传至PC机。它具有检定效率高、检定过程安全可靠的特点。

Description

全自动气体报警器检定装置
技术领域
本实用新型涉及气体报警器的检定装置，特别涉及对多路传感器进行性能测试，型式评价，检定校准等工作的机械电子装置。
背景技术
近年来，随着石油化工行业以及煤矿冶金行业的日益发展，越来越多的安全问题也日益暴露出来，在国家的大力整治下，能够有效的减少环境气体的危害，减少矿井的中毒以及爆炸事故的发生，已经成为生产企业重点投入的环节之一，随之越来越多的可燃气体报警器以及有毒有害气体报警器服务于石化，矿山，冶金，建筑等行业，在生活以及工作现场，如果发生有毒有害气体以及易燃易爆气体的泄漏将产生严重后果，对人民的生命、财产将产生极大的威胁，对自然环境也将产生极大的污染。因此，传感器的质检工作对传感器的好坏以及生产现场的人员安全就起到了不可替代的作用，对而对传感器具有检定资质的检定单位的检定装置及检定方法却比较简单，无法有效的完成越来越多的大批量的气体传感器的检定工作。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种检定效率高、检定过程安全可靠的全自动气体报警器检定装置。
本新型的目的是这样实现的：一种全自动气体报警器检定装置，包括，
多套标准气流发生装置：其中，每套装置主要由高压气瓶连接减压稳压与流量控制机构以及输气管上的电磁阀组成；
PC机：主要完成数据处理与显示，控制所述标准气流发生装置中电磁阀的自动切换；
数据采集电路：用作采集被检气体报警器输出的传感器信号，主要由整形隔离电路、AD转换器以及CPU顺次级联组成，其特征是：所述数据采集电路中的整形隔离电路结构为：电阻R1一端为传感器信号输入端，电阻R1另一端接于三极管Q1基极，三极管Q1发射极接外部地，三极管Q1集电极串接电阻R2后接于三极管Q2基极，三极管Q2发射极接24V电源正极，三极管Q2集电极串接电阻R3后接于光耦隔离芯片6N137的2脚，光耦隔离芯片6N137的3、4脚均接于三极管Q1发射极，光耦隔离芯片6N137的6脚与8脚之间串接电阻R4，光耦隔离芯片6N137的5脚接于内部地，光耦隔离芯片6N137的5脚与6脚之间串接电容C1，且该6脚作为信号输出端，其中，三极管Q1为NPN型三极管，三极管Q2为PNP型三极管；所述数据采集电路为五套，五套数据采集电路采用RS232接口或USB接口方式通过PCI总线与汇总CPU连接，汇总CPU再与所述PC机连接。
上述三极管Q1型号为S8050，三极管Q2型号为S8550，电阻R1为10KΩ，电阻R2为10KΩ，电阻R3为3KΩ，电阻R4为510Ω，电容C1为15μF。
根据中国测试技术研究院可持续发展的生态系统监测技术及计量标准装置的研究项目的要求，设计完成了全自动气体报警器检定装置，提高了气体传感器的检定效率和检定过程的安全以及可靠性。
本新型具有以下特点和优点：
1、运用统一接口，可对多种电信号量进行采集,包括：电压信号，电流信号，频率信号，无需切换接线方式，并可对检定传感器完成外加载功能。可对国产传感器以及CT,霍尼韦尔等外国公司的主流传感器进行测试检定。
2、采集数据通过USB接口上传到PC，完成显示、计算、存储、原始记录以及检定证书的打印。也可通过触摸屏脱离计算机完成单体控制。
3、可以对仪器的示值误差、重复性、响应时间、报警误差、零点漂移、示值漂移进行在线测量、自动记录测量结果、存储测量数据，自动生成检定记录，打印证书。
4、由PC机直接控制可编程控制器PLC从而切换电磁阀，完成检定气体的自动切换，无需人工看守，实现全程自动测量。
5、采用24位高精度AD—ADS1232提高电压量以及电流量的采集精度；采用脉冲填充法实现高精度测频率。
6、采用蓝牙技术通讯，方便快捷。
7、运用PCI总线技术，实现5路信号同时采集、处理并上传计算机，提高检定效率；采用光耦隔离电路，提高了检定过程的安全性和可靠性。
附图说明
图1是本新型机械部分（标准气流发生装置）的原理图。
图2是本新型电子部分（硬件结构）的原理框图。
图3是本新型整形隔离电路（即图2中整形电路）图。
图4是图1所示PC机的数据处理程序框图。
具体实施方式
机械装置部分参见图1。
由于实验室用的标准气体，都是由高压气瓶填装的标注浓度的高压气体，高压气体直接接入传感器会损坏探测器的探头，并且检定规程要求检定环境是一种平稳的，固定流量的气流，所以机械部分主要完成对高压气体的减压和稳压工作，同时通过PLC的控制，完成不同浓度不同种类的气体切换，以及切换时的抽真空，有毒有害气体的排除等。
图2、图3示出，一种全自动气体报警器检定装置，包括，
多套标准气流发生装置：其中，每套装置主要由高压气瓶连接减压稳压与流量控制机构以及输气管上的电磁阀组成；
PC机：主要完成数据处理与显示，控制所述标准气流发生装置中电磁阀的自动切换；
数据采集电路：用作采集被检气体报警器输出的传感器信号，主要由整形隔离电路、AD转换器以及CPU顺次级联组成，其特征是：所述数据采集电路中的整形隔离电路结构为：电阻R1一端为传感器信号输入端，电阻R1另一端接于三极管Q1基极，三极管Q1发射极接外部地，三极管Q1集电极串接电阻R2后接于三极管Q2基极，三极管Q2发射极接24V电源正极，三极管Q2集电极串接电阻R3后接于光耦隔离芯片6N137的2脚，光耦隔离芯片6N137的3、4脚均接于三极管Q1发射极，光耦隔离芯片6N137的6脚与8脚之间串接电阻R4，光耦隔离芯片6N137的5脚接于内部地，光耦隔离芯片6N137的5脚与6脚之间串接电容C1，且该6脚作为信号输出端，其中，三极管Q1为NPN型三极管，三极管Q2为PNP型三极管；所述数据采集电路为五套，五套数据采集电路采用RS232接口或USB接口方式通过PCI总线与汇总CPU连接，汇总CPU再（通过RS232转换成USB）与所述PC机连接。
三极管Q1型号为S8050，三极管Q2型号为S8550，电阻R1为10KΩ，电阻R2为10KΩ，电阻R3为3KΩ，电阻R4为510Ω，电容C1为15μF。
运用统一接口，可对多种电信号量进行采集,包括：电压信号，电流信号，频率信号，无需切换接线方式。为提高检定精度，信号采集部分与检定部分实现单独供电，完成单独供电与信号连接的结合，达到提高检定信号的干扰最小化，有效抑制信号的被干扰程度。采用高精度24位AD，实现高精度数据采样。通过RS232以及USB两种可选择接口方式，运用PCI总线技术，实现5路信号同时采集,统一上传到PC机，提高了工作效率。
 图3为光电隔离电路设计，频率信号由R1端输入，24v为外部供电电源，通过光耦对频率信号进行整形和隔离，减少频率信号对系统内部电路稳定性的影响。
PC机（上位机）软件部分（图4）：
主要完成数据处理与显示,驱动控制PLC完成阀门的自动切换，气体的配置选择，打印原始记录，打印证书，时间设定，用户权限管理等功能。自动对仪器的示值误差，重复性，响应时间，示值漂移，零点漂移，报警误差等检定指标进行自动测量、记录和存储，自动生成原始记录和证书。根据国家检定规程，判断合格或者不合格。

Claims (2)

1.一种全自动气体报警器检定装置，包括，
多套标准气流发生装置：其中，每套装置主要由高压气瓶连接减压稳压与流量控制机构以及输气管上的电磁阀组成；
PC机：主要完成数据处理与显示，控制所述标准气流发生装置中电磁阀的自动切换；
数据采集电路：用作采集被检气体报警器输出的传感器信号，主要由整形隔离电路、AD转换器以及CPU顺次级联组成，其特征是：所述数据采集电路中的整形隔离电路结构为：电阻R1一端为传感器信号输入端，电阻R1另一端接于三极管Q1基极，三极管Q1发射极接外部地，三极管Q1集电极串接电阻R2后接于三极管Q2基极，三极管Q2发射极接24V电源正极，三极管Q2集电极串接电阻R3后接于光耦隔离芯片6N137的2脚，光耦隔离芯片6N137的3、4脚均接于三极管Q1发射极，光耦隔离芯片6N137的6脚与8脚之间串接电阻R4，光耦隔离芯片6N137的5脚接于内部地，光耦隔离芯片6N137的5脚与6脚之间串接电容C1，且该6脚作为信号输出端，其中，三极管Q1为NPN型三极管，三极管Q2为PNP型三极管；所述数据采集电路为五套，五套数据采集电路采用RS232接口或USB接口方式通过PCI总线与汇总CPU连接，汇总CPU再与所述PC机连接。
2.根据权利要求1所述的全自动气体报警器检定装置，其特征是：所述三极管Q1型号为S8050，三极管Q2型号为S8550，电阻R1为10KΩ，电阻R2为10KΩ，电阻R3为3KΩ，电阻R4为510Ω，电容C1为15μF。
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