CN203824984U - 手持式多组分气体检测报警仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手持式多组分气体检测报警仪，包括报警仪主体和独立的气泵采集器，报警仪主体包括壳体，壳体上表面设有显示窗口、开关键、报警发声口和多个气体采集传感器感应窗，多个气体采集传感器感应窗上方设有一块封盖，封盖上留有进气口，壳体的侧面设有指示灯，气体采集传感模块的信号输出端分别通过独立的滤波、放大电路连接模数转换模块的输入端，模数转换模块的输出端连接单片机的信号采集输入端，单片机还连接显示面板、温度检测模块、报警模块、存储模块和时钟电路，电源容纳腔内设有电源模块，电源模块为整个装置供电；气泵采集器的外壳上设有气泵采集器进气口、排气管和电源按键，外壳内设有与电源按键串联的电池和气泵。

Description

手持式多组分气体检测报警仪

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种手持式多组分气体检测报警仪。

背景技术

近来年，随着工业的发展，易燃、易爆及有毒气体的种类有所增加，应用范围更加广泛，随之而来，在石油、化工、冶金、煤炭等行业的有毒气体浓度检测应用更加广泛。在这些行业中，有毒、有害、易燃、易爆气体存在严重的隐形危害，特别是由于气体泄漏，酿成的重大火灾、爆炸和中毒事故，给人们留下了惨痛的教训。例如，液化石油气的开发，虽然大大造福了家庭生活质量，但是，也带来了更多的爆炸和火灾事故。确保大气环境的质量和家庭用气的安全，离不开准确有效的气体检测与报警技术。在冶金、矿井、炼钢、发酵等诸多行业的作业过程中，都需要对相关气体进行严格监控及快速调节，否则将会由于工作失误，导致重大事故发生，造成严重的人员、财产损失。

传统的气体检测仪器主要针对单一气体进行检测，而在实际应用场所中，通常会同时存在多种有害气体，如煤矿中，就同时存在多种有害气体，容易造成可燃气体爆炸、有毒气体泄漏、以及缺氧的情况，从而造成工作人员的人身伤亡。目前，国内市场上有多种类型的气体浓度检测仪，但是可以同时检测多种气体的手持式检测仪很少，并且存在价格较高，检测仪器体积大、不便于携带，使用寿命短，时间漂移大等缺点。

实用新型内容

 本实用新型的目的是提供一种手持式多组分气体检测报警仪，能够同时检测多种气体成分，并在危险情况下，发送报警信号，保障人身安全，体积较小，便于携带。

 本实用新型采用的技术方案为：

一种手持式多组分气体检测报警仪，包括报警仪主体和独立的气泵采集器，报警仪主体包括壳体，壳体呈长方体，壳体上表面设有显示窗口、开关键、报警发声口和多个气体采集传感器感应窗，多个气体采集传感器感应窗上方设有一块封盖，封盖上留有进气口，壳体的侧面设有指示灯，壳体内设有电气容纳腔和电源容纳腔，电气容纳腔内设有气体采集传感模块，气体采集传感模块的信号输出端分别通过独立的滤波、放大电路连接模数转换模块的输入端，模数转换模块的输出端连接单片机的信号采集输入端，单片机还连接显示面板、温度检测模块、报警模块、存储模块和时钟电路，显示面板设于显示窗口下方，电源容纳腔内设有电源模块，电源模块为整个装置供电；所述的气泵采集器包括长方体外壳，外壳上设有气泵采集器进气口、排气管和电源按键，外壳内设有与电源按键串联的电池和气泵，气泵进气口通过气管连接气泵采集器进气口，气泵出气口通过气管连接排气管一端口。

所述的气体采集传感模块包括氧气检测传感器、一氧化碳检测传感器、硫化氢检测传感器和甲烷检测传感器。

所述的单片机还连接有红外发送模块，通过红外连接外部打印机。

所述的温度检测模块采用温度传感器。

所述的报警模块采用声光报警器。

所述的电源模块包括电源和电源自检模块。

本实用新型利用气体采集传感模块采集混合气体样本，再将采集的模拟量气体信息经过滤波、放大电路处理，放大后的信号再经过模数转换转换为数字量信息发送给单片机，单片机将接收到的信息进行显示，同时，还能够对检测的气体浓度进行报警、红外打印、存储；本实用新型还采用体积较小的立方体结构，便于携带、操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型的报警仪主体结构示意图；

图3为本实用新型的气泵采集器结构示意图；

图4为本实用新型的显示面板界面图。

具体实施方式

如图1、2和3所示，本实用新型包括报警仪主体和独立的气泵采集器，报警仪主体包括呈长方体的壳体1，长宽高分别为：长15cm—20cm，宽8cm—10cm，高2cm—3cm，可以保证使用者轻松地单手握持，壳体1采用轻质硬塑料，减轻整体重量。壳体1上表面设有显示窗口2、开关键7、多个气体采集传感器感应窗3和报警发声口8，显示面板设于显示窗口下方，显示面板用于显示当前电量值、检测浓度值、温度值和存储状态；由于本实用新型的检测报警仪的工作环境是受温度限制的，所以显示面板上的温度值提示用户此时的外界环境温度。开关键7用于打开/关闭电源，为装置供电；气体采集传感器感应窗3有四个，呈“田”字形结构分布，包括氧气检测传感器感应窗、一氧化碳检测传感器感应窗、硫化氢检测传感器感应窗和甲烷检测传感器感应窗，在四个气体采集传感器感应窗3上方设有一块封盖6，封盖6一方面用于防尘，另一方面用于与气泵采集器配合使用，封盖6上留有进气口5，进气口5一方面用于使得气体采集传感器充分接触外界工作环境气体，另一方面还用于连接气泵采集器的排气管12的出气口13；壳体1的侧面设有指示灯4，指示灯4用于报警显示。

壳体1内设有电气容纳腔和电源容纳腔，电气容纳腔内设有气体采集传感模块，气体采集传感模块包括氧气检测传感器、一氧化碳检测传感器、硫化氢检测传感器和甲烷检测传感器，每个传感器对应设置在气体采集传感器感应窗下方，氧气检测传感器、一氧化碳检测传感器、硫化氢检测传感器和甲烷检测传感器的信号输出端分别通过独立的滤波、放大电路连接模数转换模块的输入端，由于气体采集传感器采集到的是不同气体的浓度信息，进行滤波、放大处理情况不同，所以采用独立的滤波、放大电路。模数转换模块的输出端连接单片机的信号采集输入端，单片机还连接显示面板、温度检测模块、报警模块、红外发送模块、存储模块和时钟电路，温度检测模块采用温度传感器，报警模块采用声光报警器，红外发送模块通过红外连接外部打印机，电源容纳腔内设有电源模块，电源模块包括电源和电源自检模块，电源模块为整个装置供电；所述的气泵采集器包括长方体外壳9，外壳9长宽高分别为10cm、2cm、2cm,外形小巧，携带方便，外壳9上设有气泵采集器进气口11、排气管12和电源按键10，外壳9内设有与电源按键10串联的电池和气泵，气泵进气口通过气管连接气泵采集器进气口11，气泵出气口通过气管连接排气管12一端口。

其中，如图4所示，显示面板的界面上栏可以显示当前外界温度15和电源电量16，电源符号显示电源电量16的充足情况，四个方块表示电量充足，当只剩一个方块时，表示电源电量16不足，需要及时补充电能。显示面板的界面最下栏从左到右依次为：实时时间18和存储状态符号17，实时时间18表明当前时间，存储状态符号17显示存储区域状态，没有方块表示没有存储数据，四个方块表示存储区域已满，需要及时擦除，以便写入新的历史数据。显示界面中间区域14为四项气体浓度显示区域。

对上述模块进行解释说明，温度检测模块，用以测量环境温度，环境温度即表示此时工作环境的当前温度，由于本实用新型装置受工作环境温度限制，因而需要实时检测环境温度。单片机外围电路上连接的开关键7，操作人员可通过开关键7来触发单片机外部中断，这样更有利于操作人员的操作。单片机外围电路上连接的时钟电路，可以实时计时，显示当前时刻，存储记录信息。单片机外围电路上有存储模块，单片机还可以与上位机通过串口通讯的方式连接，以此实现测量数据的实时存储和监控。单片机外围电路上有红外发送模块，通过发送红外信号，实现外部的红外打印机的打印功能。在上述单片机外围电路上电源模块，实现了本实用新型装置电源电量的自动检测，同时具有欠压提示功能，电源电量的自动检测属于现有成熟技术，在此不再赘述。

下面结合附图具体说明本实用新型的使用情况和工作原理：

本实用新型在工作时，根据检测工作环境的不同，可采用扩散检测的方式使用独立的报警仪主体直接检测，也可采用泵吸式通过报警仪主体配合气泵采集器进行检测方式。当处于广阔、空旷工作环境中时，只需要使用独立的报警仪主体，这种方式方便、快捷；使用者携带报警仪主体进入检测环境中，手持携带报警仪主体，可以将封盖6扣开，使得报警仪主体上的气体采集传感器与空气充分接触，即可直接检测出当前环境的四项气体浓度值。这种检测方式的工作原理为：混合气体（O₂、CO、H₂S、CH₄）进入报警仪主体内，与氧气检测传感器、一氧化碳检测传感器、硫化氢检测传感器和甲烷检测传感器进行充分接触后，上述气体检测传感模块将采集到的微弱模拟信号（O₂、CO、H₂S为电流信号，CH₄为电压信号）传递给各自相对应的滤波、放大电路进行处理，放大后的信号经过模数转换模块转化成数字信号发送到单片机；单片机将数字化的电信号转化为对应的气体浓度值，并将实际测量得到的气体浓度值通过液晶显示面板显示出被测气体的各个参数值，参数值包含有当前各项气体的浓度值及单位；单片机判断浓度值是否超过报警线，当浓度值处于正常状态时，报警模块不动作；当气体浓度超出设定的报警值时，单片机向报警模块发送信号，进行声光报警。当处于狭缝、高位等复杂工况（如地下管道）环境中时，采用泵吸式检测，需要报警仪主体与气泵采集器配合使用，气泵采集器的排气管12的出气口13插入到报警仪主体的封盖6的进气口5中，手动开启气泵采集器的电源按键10，接通电路，气泵工作，将外界环境中的空气通过气泵采集器进气口11抽到气泵采集器中，再通过气泵采集器的排气管12释放到封盖6下，即气体采集传感器感应窗3处，使得空气与气体采集传感器充分接触，之后进行检测。泵吸式检测的工作原理与扩散检测方式的工作原理相同，在此不在赘述。本实用新型对于单片机的工作采用本领域现有技术，属于本领域常规技术手段。

Claims (6)

1.一种手持式多组分气体检测报警仪，其特征在于：包括报警仪主体和独立的气泵采集器，报警仪主体包括壳体，壳体呈长方体，壳体上表面设有显示窗口、开关键、报警发声口和多个气体采集传感器感应窗，多个气体采集传感器感应窗上方设有一块封盖，封盖上留有进气口，壳体的侧面设有指示灯，壳体内设有电气容纳腔和电源容纳腔，电气容纳腔内设有气体采集传感模块，气体采集传感模块的信号输出端分别通过独立的滤波、放大电路连接模数转换模块的输入端，模数转换模块的输出端连接单片机的信号采集输入端，单片机还连接显示面板、温度检测模块、报警模块、存储模块和时钟电路，显示面板设于显示窗口下方，电源容纳腔内设有电源模块，电源模块为整个装置供电；所述的气泵采集器包括长方体外壳，外壳上设有气泵采集器进气口、排气管和电源按键，外壳内设有与电源按键串联的电池和气泵，气泵进气口通过气管连接气泵采集器进气口，气泵出气口通过气管连接排气管一端口。

2.根据权利要求1所述的手持式多组分气体检测报警仪，其特征在于：所述的气体采集传感模块包括氧气检测传感器、一氧化碳检测传感器、硫化氢检测传感器和甲烷检测传感器。

3.根据权利要求2所述的手持式多组分气体检测报警仪源，其特征在于：所述的单片机还连接有红外发送模块，通过红外连接外部打印机。

4.根据权利要求3所述的手持式多组分气体检测报警仪源，其特征在于：所述的温度检测模块采用温度传感器。

5.根据权利要求4所述的手持式多组分气体检测报警仪，其特征在于：所述的报警模块采用声光报警器。

6.根据权利要求5所述的手持式多组分气体检测报警仪，其特征在于：所述的电源模块包括电源和电源自检模块。