CN204964494U - Cjy4/30型甲烷氧气测定器 - Google Patents
Cjy4/30型甲烷氧气测定器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型的CJY4/30型甲烷氧气测定器包括壳体，壳体内设有电路主板、电池、甲烷惠氏电桥、氧气惠氏电桥、A/D转换器、单片机、数码管、报警器和无线模块，所述报警器包括声报警器、光报警器和震动报警器，其性能稳定，门限准确，反应迅速，精度高，使用方式采用人性化设计，软调节技术，操作简单，使用方便，测定器外壳采用ABS高强度全塑结构，配用高密封性能的按键式电子薄膜开关，四位高亮度红色数码管显示，声、光、震动的结合式报警模式，报警效果更明显、更好，结构新颖，造型别致，体积小，重量轻，携带方便，同时配置有无线收发模块，上传巡更数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气体测定器，特别是一种CJY4/30型甲烷氧气测定器。
背景技术
瓦斯是煤炭开采的伴生物，瓦斯爆炸是煤矿的重大灾害之一，严重威胁，煤矿安全生产，也是当今世界各采煤国研究和预防的重点。目前煤矿使用的甲烷测定器大都是便携式，目前公知的便携式甲烷测定器的电路由传感元件，放大电路，A/D转换电路、单片机，信号输出电路，声光报警电路，显示电路组成；能对甲烷浓度进行连续监测。其缺点是灵敏度和稳定性差，工作时间短，不适合在矿井下采掘工作，同时对危险气体的检测范围偏小，也就在一定程度上降低了安全性能。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对以上弊端提供一种CJY4/30型甲烷氧气测定器，采用载体催化原理、嵌入式微控制器智能控制、数码管显示的电子报警仪，主要用于在具有爆炸性混合气体的危险的煤矿井下进行甲烷检测和报警，对甲烷的检测范围能达到（0.00-100）%CH4。
为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是:
CJY4/30型甲烷氧气测定器，其特征在于，包括壳体，所述壳体为ABS高强度全塑结构，其正面开有观察口、按键和音窗，其上侧面开有甲烷进气口和氧气进气口，所述观察口呈方形，位于按键上方，所述按键为按键式电子薄膜开关；
壳体内设有电路主板、电池、甲烷惠氏电桥、氧气惠氏电桥、A/D转换器、单片机、数码管、报警器和无线收发模块，所述电池通过电路主板实现对甲烷惠氏电桥、氧气惠氏电桥、A/D转换器、单片机、数码管、报警器和无线收发模块的电源供给，所述甲烷惠氏电桥的一端与电路主板连接，另一端与A/D转换器连接，甲烷惠氏电桥包括载体催化元件、纯载体元件和金属膜电阻，所述载体催化元件位于甲烷进气口处，所述氧气惠氏电桥的一端与电路主板连接，另一端与A/D转换器连接，氧气惠氏电桥包括氧气探头和金属膜电阻，所述氧气探头位于氧气进气口处，所述A/D转换器与单片机连接，所述单片机通过电路主板与数码管和报警器连接，所述无线收发模块设置于壳体内，与电路主板连接；
所述报警器包括声报警器、光报警器和震动报警器，声报警器、光报警器和震动报警器同步工作，所述声报警器为贴片无源蜂鸣器，位于音窗处，所述震动报警器为振动马达，设置于壳体内的四个角处，所述数码管与观察口对应配合，数码管为四位高亮度红色数码管，所述光报警器为陶瓷贴片LED光源，均匀对称分布于数码管的上方和下方；
壳体的上侧面设有应急灯，所述应急灯连接有应急灯电源，所述应急灯电源与电池相对独立，应急灯受应急灯开关控制，所述应急灯开关为按键式电子薄膜开关，设置于壳体左侧上部；
进一步的，所述电池和应急灯电源为本安电池；
进一步的，所述甲烷进气口和氧气进气口配备有气嘴；
进一步的，所述壳体外套合有皮套，所述皮套两侧设有束带，所述束带上设有魔术贴。
本CJY4/30型甲烷氧气测定器在甲烷0.00%CH4～100%CH4和氧气（0～30）％O2的范围内任意设定报警点，报警显示值与设定值的差值不超过±0.05%，在使用时先设定甲烷检测和氧气检测的报警点，甲烷进气口和氧气进气口通过气嘴将环境中的空气吸入矿用报警仪中，甲烷惠氏电桥检测空气中的甲烷气体含量、氧气惠氏电桥检测空气中的氧气气体含量，并分别生成甲烷惠氏电桥电位差和氧气惠氏电桥电位差，上述两种电位差通过A/D转换器将其转换成数字信号，送单片机进行数字处理，经数字处理后的数字信号通过电路主板驱动数码管显示出被测气体的甲烷浓度和氧气浓度，当甲烷浓度达到警戒值或氧气浓度达到或小于报警值时，单片机立即输出控制信号，经电路主板控制报警器发出警报，声报警器、光报警器和震动报警器同步发出蜂鸣、闪光和震动，同时使数码管显示红色数字并发出闪光，本CJY4/30型甲烷氧气测定器通过单片机，设定时钟，并显示与数码管上，便于矿井下的工作人员了解时间变化，同时配置了无线收发模块，在巡更时，无线收发模块不工作，直到巡更结束，充电时，无线收发模块开启，并自动与巡更主机进行无线连接，上传保存的巡更数据。数据传输完毕后，关闭无线收发模块，测定器进入充电关机状态。
本CJY4/30型甲烷氧气测定器在不使用时，测定器可置于皮套中，通过皮套两侧的束带束于手臂上或者腰部。
综上所述，本实用新型的CJY4/30型甲烷氧气测定器采用高性能传感器、微电脑数字技术和新型电子器件，性能稳定，门限准确，反应迅速，精度高，使用方式采用人性化设计，软调节技术，操作简单，使用方便，测定器外壳采用ABS高强度全塑结构，配用高密封性能的按键式电子薄膜开关，四位高亮度红色数码管显示，结构新颖，造型别致，体积小，重量轻，携带方便，同时配置有无线收发模块，上传巡更数据。
附图说明
图1本实用新型示意图。
图2本实用新型的原理图。
图3皮套示意图。
图4报警器示意图。
具体实施方式
CJY4/30型甲烷氧气测定器，其特征在于，包括壳体1，所述壳体1为ABS高强度全塑结构，壳体呈长方体，其所呈的长方体的长、宽、高分别为L、D和H，所述L=100mm，D=56mm，H=24mm，壳体1由上壳体17、下壳体18贴合而成，并通过螺栓固定，上壳体24和下壳体25之间设有密封胶圈19，壳体1的正面开有观察口11、按键12和音窗20，所述观察口11呈方形，位于按键12上方，所述按键12为按键式电子薄膜开关,按键12数量为4个，壳体1的上侧面开有甲烷进气口13和氧气进气口14，甲烷进气口13和氧气进气口14连通气室31，所述气室31设置于测定器壳体1内，甲烷进气口13和氧气进气口14处设有气嘴32、内螺纹和橡胶塞33，所述气嘴32呈中空的管状，其下端设有外螺纹，气嘴32通过内外螺纹配合可拆卸的固定在进气口14处，气嘴32内设有中效过滤棉34，所述中效过滤棉34用于滤除随空气进入气室31的尘埃，不使用时，取下气嘴32并用橡胶塞33塞住进气口14，保证气室32洁净，并保护测定器壳体1内的；
壳体1内设有电路主板2、电池3、甲烷惠氏电桥4、氧气惠氏电桥5、A/D转换器6、单片机7、数码管8、报警器9和无线收发模块21，所述电池3通过电路主板2实现对甲烷惠氏电桥4、氧气惠氏电桥5、A/D转换器6、单片机7、数码管8、报警器9和无线收发模块21的电源供给，所述甲烷惠氏电桥4的一端与电路主板2连接，另一端与A/D转换器6连接，甲烷惠氏电桥4包括载体催化元件41、纯载体元件42和金属膜电阻43，所述载体催化元件41设置于甲烷进气口13处，位于气室31内，所述氧气惠氏电桥5的一端与电路主板2连接，另一端与A/D转换器6连接，氧气惠氏电桥5包括氧气探51和金属膜电阻52，所述氧气探头51设置于氧气进气口14处，位于气室31内，所述A/D转换器6与单片机7连接，所述单片机7通过电路主板2与数码管8和报警器9连接，所述无线收发模块21设置于壳体1内，与电路主板2连接；
所述报警器9包括声报警器91、光报警器92和震动报警器93，声报警器91、光报警器92和震动报警器93同步工作，所述声报警器91为贴片无源蜂鸣器，数量为8个，位于音窗20处，所述震动报警器93为振动马达，数量为4个，设置于壳体1内的四个角处，所述数码管8与观察口对应配合，数码管8为四位高亮度红色数码管，所述光报警器93为陶瓷贴片LED光源，数量为16个，均匀对称分布于数码管8的上方和下方；
壳体1的上侧面设有应急灯10，所述应急灯10连接有应急灯电源101，所述应急灯电源101与电池3相对独立，应急灯10受应急灯开关102控制，所述应急灯开关102为按键式电子薄膜开关，设置于壳体1左侧上部；
其中，所述电池3和应急灯电源101为本安电池，所述甲烷进气口13和氧气进气口14配备有气嘴15，所述壳体1外套合有皮套16，所述皮套两侧设有束带161，所述束带161上设有魔术贴162。
本实施例的CJY4/30型甲烷氧气测定器的参数如下：
1.工作环境：
工作温度（0～40）℃；
相对湿度≤98%（25℃）；
气压（80～116）kPa；
风速≤8m/s；
在具有甲烷爆炸性危险的煤矿井下。
2.分辨率：
甲烷0.01%；氧气0.1％。
3.技术参数：
（1）测量范围：
甲烷：（0～4.00）％CH4；氧气：（0～30）％O2；
（2）测量误差：
甲烷：（0～1.00）％CH4时，±0.10％CH4，（1.00～3.00）％CH4时，真值的±10％CH4，（3.00～4.00）％CH4时，±0.3%CH4；
氧气：不大于±0.5％。
（3）响应时间：
甲烷：不大于20s；氧气：不大于20s。
（4）报警功能：
a．报警范围 甲烷：（0.5～2.5）％CH4，出厂时设定在1.00％CH4；
氧气：（5.0～25.0）％O2，出厂时设定在18.0％O2；
b．报警误差：
甲烷：不大于设定值±0.05%CH4；氧气：不大于±0.1%O2；
c．报警方式：
红灯闪烁、报警声并伴随震动；
d．报警声强度：≥75dB。
4.时钟部分：
（1）制式：24小时制；
（2）显示内容：小时、分；
（3）误差：≤±1分钟/24小时；
5.电池工作电压部分：
(1)测量范围：3.1V～5V；
(2)测量误差：≤±0.01V；
(3)显示方式：E字后显示电压值；
6.数据的自动记录并存储功能：
(1)记录格式：时间-甲烷浓度-氧气浓度；
(2)存储方式：
甲烷和氧气都不报警时，每隔半小时自动记录并存储一帧数据；甲烷或氧气报警时，每隔10秒钟自动记录并存储一帧数据；
(3)存储容量：80帧（可根据用户要求增容）。
7.软调节功能：
(1)调节方式：按键式
(2)调节内容：零点，校正等
8.欠压报警和欠压自动关机功能：
电池工作电压E≤3.1V时，欠压值闪动，2秒钟后自动关机。
9.超浓报警和超浓自动关机功能：
甲烷浓度≥5％CH4时,超浓值闪动，2秒钟后自动关机。
10.一次充电连续工作时间：＞10小时
11.电池组充电寿命：＞500次
12.工作电流：≤170mA。
13.本安电源：3×Ni-MH1.6Ah，最大开路电压Uo：DC4.2V，额定电压Ue：DC3.6V，最大短路电流Io：3.6A。
14.防爆型式：矿用本质安全兼隔爆型。
15.防爆标志：ExibdI。
16.外形尺寸：100×56×24mm。
17.重量：220g。
18．外壳材质：ABS工程塑料。
19、无线收发模块：
（1）、通讯方式：调幅AM；
（2）、工作频率：315MHZ；
（3）、频率稳定度：±75KHZ；
（4）、发射功率：≤500mW；
（5）、静态电流：≤0.1UA；
（6）、发射电流：3～50mA；
（7）、工作电压：DC3.6V。
本CJY4/30型甲烷氧气测定器在甲烷0.00%CH4～100%CH4和氧气（0～30）％O2的范围内任意设定报警点，报警显示值与设定值的差值不超过±0.05%，在使用时先设定甲烷检测和氧气检测的报警点，甲烷进气口和氧气进气口通过气嘴将环境中的空气吸入矿用报警仪中，甲烷惠氏电桥检测空气中的甲烷气体含量、氧气惠氏电桥检测空气中的氧气气体含量，并分别生成甲烷惠氏电桥电位差和氧气惠氏电桥电位差，上述两种电位差通过A/D转换器将其转换成数字信号，送单片机进行数字处理，经数字处理后的数字信号通过电路主板驱动数码管显示出被测气体的甲烷浓度和氧气浓度，当甲烷浓度达到警戒值或氧气浓度达到或小于报警值时，单片机立即输出控制信号，经电路主板控制报警器发出警报，声报警器、光报警器和震动报警器同步发出蜂鸣、闪光和震动，同时使数码管显示红色数字并发出闪光，本CJY4/30型甲烷氧气测定器通过单片机，设定时钟功能，并显示与数码管上，便于矿井下的工作人员了解时间变化，同时配置了无线收发模块，在巡更时，无线收发模块不工作，直到巡更结束，充电时，无线收发模块开启，并自动与巡更主机进行无线连接，上传保存的巡更数据。数据传输完毕后，关闭无线收发模块，测定器进入充电关机状态。
本CJY4/30型甲烷氧气测定器在不使用时，测定器可置于皮套中，通过皮套两侧的束带束于手臂上或者腰部。
综上所述，本实用新型的CJY4/30型甲烷氧气测定器采用高性能传感器、微电脑数字技术和新型电子器件，性能稳定，门限准确，反应迅速，精度高，使用方式采用人性化设计，软调节技术，操作简单，使用方便，测定器外壳采用ABS高强度全塑结构，配用高密封性能的按键式电子薄膜开关，四位高亮度红色数码管显示，结构新颖，造型别致，体积小，重量轻，携带方便，同时配置有无线收发模块，上传巡更数据。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (1)
1.CJY4/30型甲烷氧气测定器，其特征在于，包括壳体，所述壳体为ABS高强度全塑结构，其正面开有观察口、按键和音窗，其上侧面开有甲烷进气口和氧气进气口，所述观察口呈方形，位于按键上方，所述按键为按键式电子薄膜开关，壳体内设有电路主板、电池、甲烷惠氏电桥、氧气惠氏电桥、A/D转换器、单片机、数码管、报警器和无线收发模块，所述电池通过电路主板实现对甲烷惠氏电桥、氧气惠氏电桥、A/D转换器、单片机、数码管、报警器和无线收发模块的电源供给，所述甲烷惠氏电桥的一端与电路主板连接，另一端与A/D转换器连接，甲烷惠氏电桥包括载体催化元件、纯载体元件和金属膜电阻，所述载体催化元件位于甲烷进气口处，所述氧气惠氏电桥的一端与电路主板连接，另一端与A/D转换器连接，氧气惠氏电桥包括氧气探头和金属膜电阻，所述氧气探头位于氧气进气口处，所述A/D转换器与单片机连接，所述单片机通过电路主板与数码管和报警器连接，所述无线收发模块设置于壳体内，与电路主板连接，所述报警器包括声报警器、光报警器和震动报警器，声报警器、光报警器和震动报警器同步工作，所述声报警器为贴片无源蜂鸣器，位于音窗处，所述震动报警器为振动马达，设置于壳体内的四个角处，所述数码管与观察口对应配合，数码管为四位高亮度红色数码管，所述光报警器为陶瓷贴片LED光源，均匀对称分布于数码管的上方和下方，壳体的上侧面设有应急灯，所述应急灯连接有应急灯电源，所述应急灯电源与电池相对独立，应急灯受应急灯开关控制，所述应急灯开关为按键式电子薄膜开关，设置于壳体左侧上部，所述电池和应急灯电源为本安电池，所述甲烷进气口和氧气进气口配备有气嘴，所述壳体外套合有皮套，所述皮套两侧设有束带，所述束带上设有魔术贴。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110085017A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-02 | 桂林理工大学南宁分校 | 一种双网通信双模定位的实时安保管理系统 |
| CN113686642A (zh) * | 2021-10-10 | 2021-11-23 | 大庆市贺泰石油机械设备有限公司 | 气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置 |
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| CN110085017B (zh) * | 2019-06-05 | 2024-04-09 | 桂林理工大学南宁分校 | 一种双网通信双模定位的实时安保管理系统 |
| CN113686642A (zh) * | 2021-10-10 | 2021-11-23 | 大庆市贺泰石油机械设备有限公司 | 气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置 |
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