CN202083655U - 催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置 - Google Patents

催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置 Download PDF

Info

Publication number
CN202083655U
CN202083655U CN2011201210102U CN201120121010U CN202083655U CN 202083655 U CN202083655 U CN 202083655U CN 2011201210102 U CN2011201210102 U CN 2011201210102U CN 201120121010 U CN201120121010 U CN 201120121010U CN 202083655 U CN202083655 U CN 202083655U
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas detector
methane gas
analog switch
type methane
mcu
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011201210102U
Other languages
English (en)
Inventor
丁喜波
张光臻
于春雨
孙永全
苏子美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin University of Science and Technology
Original Assignee
Harbin University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin University of Science and Technology filed Critical Harbin University of Science and Technology
Priority to CN2011201210102U priority Critical patent/CN202083655U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202083655U publication Critical patent/CN202083655U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置，它涉及气体探测器的自动校准装置，它解决了现有催化燃烧式甲烷气体探测器零漂大、输出非线性、灵敏度漂移，不能自动调零的问题。本实用新型的电阻网络中的电阻与多路模拟开关的数据输入端连接，多路模拟开关的输出端与惠斯通电桥连接，多路模拟开关的地址输入端与MCU连接。本实用新型的优点，采用MCU智能化技术进行传感器输出非线性校正、零点漂移和灵敏度自动校准及零点调整，提高了整机的测量精度。

Description

催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置
技术领域
本实用新型涉及甲烷气体探测器部件，具体涉及催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置。
背景技术
目前，传统的催化燃烧式甲烷气体探测器的检测原理是：采用惠斯通电桥测量载体催化元件的电阻值变化量。将黑元件与白元件作为电桥的相邻臂置于同一测定气室中，在无甲烷的新鲜空气中，调整电桥使之平衡，即令电桥输出电压信号为零。黑、白元件中流过相同的恒定电流，并使两元件温度上升到400℃左右。当甲烷进入气室时，甲烷与氧气在敏感元件表面吸附作用下催化燃烧，放出反应热，使敏感元件温度上升，从而引起敏感元件电阻值增加，而补偿元件的电阻值不变，从而导致电桥失去平衡，产生一个与甲烷浓度成正比的输出电压信号，测出此信号的大小即可得知甲烷浓度的高低。此种方法存在的主要问题是零漂大、输出非线性、灵敏度漂移，不能自动调零。因而应用受到限制。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有催化燃烧式甲烷气体探测器零漂大、输出非线性、灵敏度漂移，不能自动调零的问题，提供了一种催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置，解决上述问题的具体技术方案如下：
本实用新型的催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置，由MCU、多路模拟开关、电阻网络和惠斯通电桥组成，电阻网络与多路模拟开关的数据输入端连接，多路模拟开关的输出端与惠斯通电桥连接，多路模拟开关的地址输入端与MCU连接。
MCU的PA、PB、PC端与多路模拟开关的地址输入端A、B、C连接，由MCU控制，为惠斯通电桥敏感元件与匹配元件分别选择不同值的并联电阻。
所述的惠斯通电桥由四个臂构成，r1为传感器敏感元件，r2为匹配元件，R1、R2为电桥处于新鲜空气中的平衡电阻，平衡时有：
Figure BSA00000479505300011
所述的电阻网络由九个电阻构成，九个电阻Ra～Ri与多路模拟开关的数据输入端连接，电阻Ra～Ri为惠斯通电桥敏感元件与匹配元件分别提供不同的并联电阻。
本实用新型的催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置，采用智能化技术，对催化甲烷传感器的零漂、输出非线性、灵敏度衰减进行了有效的校正，从而使得甲烷气体探测器的检测精度大幅提高；采用恒温控制电路提高了传感器工作的稳定性，这与提高敏感元件本身稳定性相比，具有事半功倍的效果；本探测器可通过红外遥控器设定参数，使用方便，具有良好的稳定性及很高的测量精度，设备可连续使用，对提高煤矿安全监测具有重要意义，具有较高的社会经济效益的优点。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理结构示意图，图2是惠斯通检测电桥结构示意图，图3是气体浓度与输出电压的关系曲线图，图4是催化传感器零点漂移分布图，图5是恒温条件下催化传感器相对灵敏度衰减规律图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2描述本实施方式。本实施方式由MCU、多路模拟开关、电阻网络和惠斯通电桥组成，电阻网络中的九个电阻Ra～Ri与多路模拟开关的数据输入端连接，多路模拟开关的输出端与惠斯通电桥连接，多路模拟开关的地址输入端与MCU连接，惠斯通电桥的输出端与MCU连接。
具体实施方式二：结合图1、图2描述本实施方式。本实施方式所述的惠斯通电桥由四个臂构成，r1为传感器敏感元件，r2为匹配元件，R1、R2为电桥处于新鲜空气中的平衡电阻，平衡时有：
Figure BSA00000479505300021
当甲烷气体进入时，惠斯通电桥的平衡关系被破坏，由MCU的PA、PB、PC端控制，为惠斯通电桥敏感元件与匹配元件分别选择不同值的并联电阻，使惠斯通电桥达到新的平衡，完成校准。
具体实施方式三：结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的多路模拟开关采用CD4051型号芯片。
具体实施方式四：结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的MCU的PA、PB、PC端与多路模拟开关的地址输入端A、B、C连接。
具体实施方式五：结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的MCU采用MSP430F135型号芯片。

Claims (6)

1.催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置，它由MCU、多路模拟开关、电阻网络和惠斯通电桥组成，其特征在于电阻网络与多路模拟开关的数据输入端连接，多路模拟开关的输出端与惠斯通电桥连接，多路模拟开关的地址输入端与MCU连接。
2.根据权利要求1所述的催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置，其特征在于电阻网络由九个电阻Ra～Ri组成。
3.根据权利要求1所述的催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置，其特征在于所述的惠斯通电桥由四个臂构成，r1为传感器敏感元件，r2为匹配元件，R1、R2为电桥的平衡电阻，平衡时有：
Figure FSA00000479505200011
4.根据权利要求1所述的催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置，其特征在于所述的MCU的PA、PB、PC端与多路模拟开关的地址输入端A、B、C连接。
5.根据权利要求1所述的催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置，其特征在于所述的多路模拟开关采用CD4051开关电路。
6.根据权利要求1所述的催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置，其特征在于所述的MCU采用MSP430F135型号芯片。
CN2011201210102U 2011-04-22 2011-04-22 催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置 Expired - Fee Related CN202083655U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011201210102U CN202083655U (zh) 2011-04-22 2011-04-22 催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011201210102U CN202083655U (zh) 2011-04-22 2011-04-22 催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202083655U true CN202083655U (zh) 2011-12-21

Family

ID=45344281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011201210102U Expired - Fee Related CN202083655U (zh) 2011-04-22 2011-04-22 催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202083655U (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103105414A (zh) * 2012-12-20 2013-05-15 江苏三恒科技股份有限公司 甲烷传感器自动调零系统
CN103529090A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 沈阳添瀛通用设备有限公司 一种便携式甲烷检测报警仪
CN105806898A (zh) * 2016-03-10 2016-07-27 电子科技大学 一种用于气体传感器的气体浓度标定方法
CN107966544A (zh) * 2017-12-26 2018-04-27 重庆光可巡科技有限公司 避免人工校正的可燃气体探测器的校正系统
CN108918751A (zh) * 2018-06-14 2018-11-30 北京惟泰安全设备有限公司 改进型催化燃烧气体传感器及其气体检测方法
CN109164216A (zh) * 2018-10-08 2019-01-08 重庆市方腾科技有限公司 一种带输出补偿的甲烷传感器及零点补偿方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103105414A (zh) * 2012-12-20 2013-05-15 江苏三恒科技股份有限公司 甲烷传感器自动调零系统
CN103529090A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 沈阳添瀛通用设备有限公司 一种便携式甲烷检测报警仪
CN105806898A (zh) * 2016-03-10 2016-07-27 电子科技大学 一种用于气体传感器的气体浓度标定方法
CN105806898B (zh) * 2016-03-10 2018-06-29 电子科技大学 一种用于气体传感器的气体浓度标定方法
CN107966544A (zh) * 2017-12-26 2018-04-27 重庆光可巡科技有限公司 避免人工校正的可燃气体探测器的校正系统
CN108918751A (zh) * 2018-06-14 2018-11-30 北京惟泰安全设备有限公司 改进型催化燃烧气体传感器及其气体检测方法
CN109164216A (zh) * 2018-10-08 2019-01-08 重庆市方腾科技有限公司 一种带输出补偿的甲烷传感器及零点补偿方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202083655U (zh) 催化燃烧式甲烷气体探测器的自动校准装置
CN202383103U (zh) 可燃气体传感器的温度漂移补偿装置
CN103558260B (zh) 提高半导体电阻式气敏元件动态检测灵敏度的方法及系统
CN107449809B (zh) 气体浓度测量方法、装置及空气净化器
CN104965009B (zh) 一种氢气浓度检测仪
CN102881120B (zh) 一种具有智能报警阈值的燃气泄漏报警控制方法
CN202257322U (zh) 温控装置
CN204064410U (zh) 一种基于电阻应变片的电子秤
CN108918751A (zh) 改进型催化燃烧气体传感器及其气体检测方法
CN103558265A (zh) 气敏元件自动测试系统
CN210465319U (zh) 热导气体分析仪
CN205749379U (zh) 一种基于电容检测原理的水含量测量仪
CN206146549U (zh) 一种应用于太阳能光热实验系统的温度测试装置
CN104730215A (zh) 气体检测数字桥及其检测处理方法
CN203587548U (zh) 气敏元件自动测试系统
CN105044028B (zh) 用于检测溶液浓度的通用型在线工业折光仪及检测方法
CN204881767U (zh) 一种测量燃油液位的装置及汽车
CN204269258U (zh) 智能热电偶校验仪
CN203275343U (zh) 一种半导体臭氧传感器测量电路
CN105607678A (zh) 一种智能电水壶及其控制系统与方法
CN207181349U (zh) 气体浓度测量装置及空气净化器
CN204556709U (zh) 一种氮氧传感器芯片泵电流的测试装置
CN103196950A (zh) 基于催化传感器的可燃混合气体智能分析系统
CN202837222U (zh) 氦浓度仪
CN203350208U (zh) 基于催化传感器的可燃混合气体智能分析系统

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111221

Termination date: 20120422