CN204758352U - 电动负压采样装置 - Google Patents
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Abstract
一种电动负压采样装置,包括微型隔膜泵,双稳态电路，微压传感器，控制芯片ICADC-1128，其特征是:电流传入双稳态电路RS，双稳态电路RS将电平传输到控制芯片IC，控制芯片IC控制继电器KA的闭合与断开，继电器KA控制微型隔膜泵工作；控制芯片IC与微压传感器连接，微压传感器将压力信号反馈到控制芯片IC，当压力达到预定值时，控制芯片IC根据压力数值进行判断并转换为信号传入三极管D1，三极管D1根据上一级的信号控制双稳态电路RS进行翻转，此时双稳态电路RS输出低电平到三极管D2，D2控制关断继电器KA，微型隔膜泵停止工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采样装置，尤其涉及一种电动负压采样装置。
背景技术
随着矿井服务年限的不断延长，矿井采空密闭逐渐增多，蒋庄煤矿采集气样时，一直用采样球手工抽取气体，而且《煤矿安全规程》要求，每隔7天要对采空区密闭内气体抽样分析，每采集一个气样需要捏采样球百余下，随着密闭的不断增加，采样工的劳动强度也随之加强，最终导致采样效率低，而且容易漏气。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种减小了劳动强度，提高了工作效率的电动负压采样器。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种电动负压采样装置,包括微型隔膜泵,双稳态电路，微压传感器，控制芯片IC，其特征是:电流传入双稳态电路RS，双稳态电路RS将电平传输到控制芯片IC，控制芯片IC控制继电器KA的闭合与断开，继电器KA控制微型隔膜泵工作；控制芯片IC与微压传感器连接，微压传感器将压力信号反馈到控制芯片IC，当压力达到预定值时，控制芯片IC根据压力数值进行判断并转换为信号传入三极管D1，三极管D1根据上一级的信号控制双稳态电路RS进行翻转，此时双稳态电路RS输出低电平到三极管D2，D2控制关断继电器KA，微型隔膜泵停止工作。
使用采样器后，隔膜真空泵形成的32KPa负压，可以在几十秒内完成抽气，整个过程仅需1分钟即可完成，减小了劳动强度，提高了工作效率。
附图说明
图1为本装置断电控制电路的电路图。
图2为本装置断电控制电路的方框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：
本实用新型如图1、图2所示，
一种电动负压采样装置,包括微型隔膜泵,双稳态电路，微压传感器，控制芯片IC，其特征是:电流传入双稳态电路RS，双稳态电路RS将电平传输到控制芯片IC，控制芯片IC控制继电器KA的闭合与断开，继电器KA控制微型隔膜泵工作；控制芯片IC与微压传感器连接，微压传感器将压力信号反馈到控制芯片IC，当压力达到预定值时，控制芯片IC根据压力数值进行判断并转换为信号传入三极管D1，三极管D1根据上一级的信号控制双稳态电路RS进行翻转，此时双稳态电路RS输出低电平到三极管D2，D2控制关断继电器KA，微型隔膜泵停止工作。
断电控制电路由微压采集整形放大电路、双稳态电路、驱动及电源组成。电路当中W为压力设置、D1为压力到达时的停止脉冲输出、SB为手动启动、D2为控制微型隔膜泵工作、K为电源开关。当K闭合后电路得电开始工作，此时按下SB通过双稳态电路控制KA得电闭合，微型隔膜泵开始进行抽气工作，当微压传感器测得的数值大于设定值时通过D1控制双稳态电路进行翻转，此时双稳态电路输出为低电平，D2关断KA，微型隔膜泵停止工作。
实施例
1.主要功能
1.1气体采样
通过隔膜真空泵的工作，形成65KPa的负压，将待采样区域的气样抽至采样球内，几十秒即可充满采样球，完成气体的采样。
1.2气样保真
采样端连接密闭观察孔的软管，通过电动采样，避免了手动采样时的波动，防止了连接点因活动造成的松动漏气，提高了采样气体的真实性。
1.3提高效率
原采样方式需用人工捏采样球百余次才能完成采样，完成整个采样过程需要5分钟左右，使用采样器后，隔膜真空泵形成的32KPa负压，可以在几十秒内完成抽气，整个过程仅需1分钟即可完成，减小了劳动强度，提高了工作效率。
1.4自动断电
通过微压传感器感知采样气球内压力，当压力到达设定值时通过电路控制停止电动微型隔膜泵的工作。
1.5灯光警示
选用自带LED灯光的开关，在开关打开、采样器处于工作状态下，开关上的LED灯光常亮，在开关关闭、采样器处于静止状态下，开关上的LED灯光常灭。通过观察灯光，可以警示附近人员，有人在进行采样工作，过往需注意周围气体情况。
2.工作原理
电动负压采样器由充电电池、本安电源模块、核心控制电路、电动微型隔膜抽气泵等组成。通过隔膜抽气泵的工作，形成负压，将待采样区域的气样抽至采样球内，完成气体的采样。
3.结构组成及原理：
该设备由三个主要部分构成，一是电源，二是控制电路板，三是电动负压泵。
3.1电源由两节18650型锂离子电池组成，单节电压3.7v，容量3000mAH，为控制电路板和电动负压泵供电。
3.2控制电路板主要由控制开关、微压传感器、控制芯片、压力调节开关、蜂鸣器。
控制电路板由电源直接供电，控制开关负责控制电动负压泵及电路板工作的开停，当开关打开时，电动负压泵开始工作，同时控制电路板各部件进入工作状态，控制电路板上的微压传感器监测电动负压泵的出气端（即采样球胆端）的实时压力，且控制芯片实时采集压力数值，当压力达到1.2KPa时，控制芯片控制电动负压泵断电，同时控制蜂鸣器发声，提示操作人员气样采集完成。根据现场实际情况不同，可通过压力调节开关调节控制断电的压力值。
3.3电动负压泵采用的是采用无刷电机、且带内置驱动电路的电动微型隔膜抽气泵，无刷电机去除了电刷，杜绝了有刷电机运转时产生的电火花，确保在有可燃气体的环境下的安全使用。
4.主要技术参数：
4.1充电电池选用18650型锂离子电池，该型号电池是一种圆柱型钢壳电池，直径18mm，高度65mm，单节电压3.7v，容量3000mAH；具有重量轻、容量大、无记忆效应、很低的自放电率等优点，特别是选用了内置充放电保护电路的型号，避免了过冲、过放和短路的可能。
4.2本安电源模块选用了BY-DC系列本安电源模块,内部带有稳压电路，具有双重过压过流保护的本安电源专用保护模块,输入范围宽，效率高，具有响应速度快，工作稳定，双重保护，在负载端出现短路或者其他危险情况下，能保证期间短路部分释放的能量不足于引爆可燃气体。
4.3电动微型隔膜抽气泵选用的是采用无刷电机、内置驱动电路的型号，无刷电机去除了电刷，杜绝了有刷电机运转时产生的电火花，确保在有可燃气体的环境下的安全使用。
六、发明效果：
1、电源供给采用本安电源方案，可以在有爆炸性气体（比如甲烷）的环境中安全使用。
2、微型隔膜抽气泵的运转部分和气体隔离，不会对采样的精度产生影响。
3、采用无刷电机隔膜泵，杜绝了电火花的产生，确保在有可燃气体环境下的安全使用。
4、有效的解决了正压密闭的采样漏气问题。
5、压力到达一定程度时自动断电，避免了因误操作使采样球胆充气过饱造成意外。
6、带LED灯光的开关，可以警示附近人员注意避让采样工作。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和保护范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种电动负压采样装置,包括微型隔膜泵,双稳态电路，微压传感器，控制芯片IC，其特征是:电流传入双稳态电路RS，双稳态电路RS将电平传输到控制芯片IC，控制芯片IC控制继电器KA的闭合与断开，继电器KA控制微型隔膜泵工作；控制芯片IC与微压传感器连接，微压传感器将压力信号反馈到控制芯片IC，当压力达到预定值时，控制芯片IC根据压力数值进行判断并转换为信号传入三极管D1，三极管D1根据上一级的信号控制双稳态电路RS进行翻转，此时双稳态电路RS输出低电平到三极管D2，D2控制关断继电器KA，微型隔膜泵停止工作。
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| CN204758352U true CN204758352U (zh) | 2015-11-11 |
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| CN (1) | CN204758352U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104964855A (zh) * | 2014-12-13 | 2015-10-07 | 枣庄矿业（集团）有限责任公司蒋庄煤矿 | 电动负压采样装置 |
| CN109632405A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 中国人民解放军陆军防化学院 | 一种多时刻多位置接触式触发气体自动同步采样装置 |
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2014
- 2014-12-13 CN CN201420782638.0U patent/CN204758352U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN109632405A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 中国人民解放军陆军防化学院 | 一种多时刻多位置接触式触发气体自动同步采样装置 |
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