CN202066825U

CN202066825U - 一种焦味传感器

Info

Publication number: CN202066825U
Application number: CN2011201570678U
Authority: CN
Inventors: 顾志鹏; 朱永平; 徐玫; 葛辉; 韩建国; 宋恒成; 李中珠
Original assignee: BEIJING ZHONGKUANG XINDIAN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING ZHONGKUANG XINDIAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2021-05-17

Abstract

本实用新型公开了一种焦味传感器，所述传感器包括：对挥发性有机化合物进行采样的气味取样操作器；设置在所述气味取样操作器的容器室内与所述挥发性有机化合物进行接触反应的气体传感器；以及与所述气体传感器连接，对所述气体传感器发送的信息进行分析处理，确定气体类型的信号处理器。本实用新型通过对挥发性有机化合物进行采样分析处理，确定气体类型，可以避免因皮带打滑造成的电机烧毁、瓦斯爆炸等危害，提高了生产的安全性。

Description

一种焦味传感器

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，特别是涉及一种焦味传感器。

背景技术

目前，许多技术领域中，需要对气体进行监测，以免发生危险。例如，煤矿井下采煤，需要将煤炭运到井上，通常运输机需要长时间运转；而巡检人员无法时刻监视，有时皮带打滑造成高温，会烧毁电机、引发瓦斯爆炸等危害，给生产和人员生命造成危害。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种焦味传感器，用以解决现有技术中无法时时检测焦味气体的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种焦味传感器，所述传感器包括：对挥发性有机化合物进行采样的气味取样操作器；设置在所述气味取样操作器的容器室内与所述挥发性有机化合物进行接触反应的气体传感器；以及与所述气体传感器连接，对所述气体传感器发送的信息进行分析处理，确定气体类型的信号处理器。

进一步，所述气味取样操作器包括：抽取所述挥发性有机化合物的采样真空泵，以及在检测完抽取冲洗气体对所述气体传感器进行冲洗的零气真空泵。

进一步，所述气体传感器包括：衬底，以及设置在所述衬底上的两条金属接触电极。

进一步，金属接触电极是由铂和/或钯与活性材料的氧化物搀杂形成的。

进一步，所述活性材料的氧化物是指锡、锌、钛、钨或铱的氧化物。

进一步，所述衬底的材料是硅、玻璃、塑料。

进一步，所述焦味传感器还包括设置在所述气体传感器底部的加热器。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型通过对挥发性有机化合物进行采样分析处理，确定气体类型，可以避免因皮带打滑造成的电机烧毁、瓦斯爆炸等危害，提高了生产的安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种焦味传感器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中一种气体传感器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中一种信号处理器的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术无法时时检测焦味气体的问题，本实用新型提供了一种焦味传感器，以下结合附图以及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例涉及一种焦味传感器，包括：对挥发性有机化合物进行采样的气味取样操作器；设置在气味取样操作器的容器室内与挥发性有机化合物进行接触反应的气体传感器；以及与气体传感器连接，对气体传感器发送的信息进行分析处理，确定气体类型的信号处理器。

其中，气味取样操作器包括真空泵和容器室。真空泵有两个，一个用于采样，即：抽取挥发性有机化合物的采样真空泵；一用于零气，即：在检测完抽取冲洗气体对气体传感器进行冲洗的零气真空泵。本实施例中，容器室25ml，进气流量在10毫升/分钟到400毫升/分钟可调，内置流量控制和采样。气体测量通常都是循环进行，循环时间依据使用情况从4秒到几分钟不等，通常是1分钟，即：20秒检测，40秒恢复时间。

气体传感器的类型是导电型传感器，其置于挥发性有机化合物(VOC，Volatile Organic Compounds)时的响应形式是电阻值发生变化。导电性传感器为金属氧化物传感器。金属氧化物传感器在焦味系统中应用更广泛，其结构如图2示。此类传感器中与VOC气体1相接触的活性材料2是锡、锌、钛、钨或铱的氧化物；氧化物材料中用铂、钯等贵重金属搀杂形成两条金属接触电极4。衬底3的材料一般是硅、玻璃、塑料。发生接触反应需满足200～400℃的温度条件，因此在气体传感器的底部设置了加热器5，加热器5的工作温度200---500℃。两条金属接触电极4与VOC气体1的相互作用改变了活性材料的导电性，使两电极之间的电阻发生变化，该电阻变化可用单臂电桥或其它电路来测量。事实上，一个传感器的活性材料总是针对某种特定气味响应最灵敏。

如图3所示，信号处理器的核心处理器主要包括：

DSP系统：负责气体传感器阵列的动态或稳态信息采集，将模式识别算法嵌入DSP芯片中，实现对样本气体种类的实时、准确的识别。

MCU系统：设计选择了支持嵌入式实时操作系统的单片机连接控制芯片作为系统网络化的解决方案。

本实施例中，DSP系统采用VC33芯片，VC33是IT公司推出的新一代32位高性能浮点XSP芯片，属于TMS320C3X系列产品。TMS320VC33的总线结构采用了改进的哈弗结构，才有独立的程序总线和数据总线，并在程序总线和数据总线中采用了交叉连接，允许数据存放在程序存放在程序存储器中，并被算术运算指令直接使用，增强了芯片的灵活性，提高了运行速度。此外，TMS320VC33的指令还可以存放在片内自带的64字节32位的高速缓冲存储器中，省去了从存储器中读写指令的时间，大大提高了运行速度。TMS320VC33具备四种总线：程序总线、数据总线、总线、外部总线，前三种是内部总线。

MCU系统采用MC68332微控制器。MC68332是Motorola公司推出的32位微控制器，它采用了HCMOS技术和简单指令系统计算机(RISC)技术，具有较高的智能速度、较较高的稳定性和很强的数据处理功能。特别是MC68332采用了一个定式处理器TPU，可脱离CPU单独工作，专门处理与定势有关的事件，提高了系统的执行效率。MC68332芯片采用模块化结构，将具有不同功能的模块设计在芯片内，这些模块主要有：中央处理器CPU、系统集成模块SIM、队列串行模块QSM、片上存储器RAM、定时处理器TPU等。

本实用新型实施例的焦味传感器的工作过程如下：

首先，利用采样真空泵把空气取样吸取至装有电子传感器阵列(气体传感器)的容器室中。接着，气味取样操作器把已初始化的电子传感器阵列暴露到气味体中，当挥发性有机化合物(VOC)与气体传感器活性材料表面相接触时，就产生瞬时响应，即接触反应。这种响应被记录并传送到信号处理器进行分析，与数据库中事先存储的大量VOC图案进行比较、鉴别，以确定气体类型。最后，要用酒精蒸气“冲洗”传感器活性材料表面以去除测毕的气味混合物。在进入下一轮新的测量之前，气体传感器仍要再次实行初始化，即工作之前，每个传感器都需用干燥气或某些其它参考气体进行清洗，以达到基准状态，因此，需要用零气真空泵抽取冲洗气体对气体传感器进行清洗。被测气体作用的时间称为传感器阵列的“响应时间”，清除过程和参考气体作用的初始化过程所花的时间称为“恢复时间”。系统测量循环时间依据使用情况从4秒到几分钟不等，通常是总时间为1分钟，其中，响应时间20秒，恢复时间40秒。

由上述实施例可以看出，本实用新型通过对挥发性有机化合物进行采样分析处理，确定气体类型，可以避免因皮带打滑造成的电机烧毁、瓦斯爆炸等危害，提高了生产的安全性。

尽管为示例目的，已经公开了本实用新型的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本实用新型的范围应当不限于上述实施例。

Claims

1.一种焦味传感器，其特征在于，所述传感器包括：对挥发性有机化合物进行采样的气味取样操作器；设置在所述气味取样操作器的容器室内与所述挥发性有机化合物进行接触反应的气体传感器；以及与所述气体传感器连接，对所述气体传感器发送的信息进行分析处理，确定气体类型的信号处理器。

2.如权利要求1所述的焦味传感器，其特征在于，所述气味取样操作器包括：抽取所述挥发性有机化合物的采样真空泵，以及在检测完抽取冲洗气体对所述气体传感器进行冲洗的零气真空泵。

3.如权利要求1所述的焦味传感器，其特征在于，所述气体传感器包括：

衬底，以及设置在所述衬底上的两条金属接触电极。

4.如权利要求3所述的焦味传感器，其特征在于，所述金属接触电极是由铂和/或钯与活性材料的氧化物搀杂形成的。

5.如权利要求4所述的焦味传感器，其特征在于，所述活性材料的氧化物是指锡、锌、钛、钨或铱的氧化物。

6.如权利要求3、4或5所述的焦味传感器，其特征在于，所述衬底的材料是硅、玻璃、塑料。

7.如权利要求1所述的焦味传感器，其特征在于，所述焦味传感器还包括设置在所述气体传感器底部的加热器。