CN205959369U - 一种徽章式便携硫化氢报警器 - Google Patents
一种徽章式便携硫化氢报警器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种徽章式便携硫化氢报警器，包括信号采集单元、信号处理单元、供电单元以及报警电路，其中，信号采集单元将现场信号送至信号处理单元，信号处理单元的输出端接有报警电路，供电单元为采集单元、信号处理单元以及报警电路提供工作电源；上述结构安装于一徽章式外壳中，徽章式外壳上设有进气口。本实用新型采用徽章式便携结构，使石油化工生产一线人员易于接受配置，有利于大量普及、装备此报警器，不会对所有生产作业过程中的生产动作产生任何不利影响，从而避免了人员在生产作业过程中可能出现的硫化氢中毒伤害事故的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种硫化氢报警器，具体地说是一种徽章式便携硫化氢报警器。
背景技术
现在市场上可供选择的各种硫化氢探测报警产品很多，这些硫化氢探测报警器功能齐全，能指示出现场的硫化氢浓度，能提供声、光报警信号，在性能上均能满足使用需要，但这些报警产品也有着共同的问题。
1.价格昂贵，所有采用电化学(高可靠性)敏感元件的便携式硫化氢探测报警器价格均在万元以上，这就极大的限制了此类产品在我们企业内的大量普及装备。
2.体积大、重量重不便于跟随工作人员，尤其是工程施工人员进入各类检修、维护场所，无法随身佩带，影响石油化工企业一线生产作业人员的正常操作动作。
3.操作界面繁琐，每台报警器都有四到五个按键，其中还有复合按键，操作过程繁琐，常出现误操作造成漏报、误报事故发生。
由于目前便携式硫化氢报警器存在的以上问题，使一线生产人员难以接受配置，在生产作业过程中硫化氢中毒事故威胁。
实用新型内容
针对现有技术中便携式硫化氢探测报警器存在体积大、重量重不便于跟随工作人员等不足，本实用新型要解决的问题是提供一种可大量普及装备此报警器，不会对所有生产作业过程中的生产动作产生任何不利影响、从而避免了人员在生产作业过程中可能出现的硫化氢中毒伤害事故发生的徽章式便携硫化氢报警器。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型一种徽章式便携硫化氢报警器，包括信号采集单元、信号处理单元、供电单元以及报警电路，其中，信号采集单元将现场信号送至信号处理单元，信号处理单元的输出端接有报警电路，供电单元为采集单元、信号处理单元以及报警电路提供工作电源；上述结构安装于一徽章式外壳中，徽章式外壳上设有进气口。
信号采集单元为电化学敏感元件，输出与硫化氢浓度对应的电压信号至信号处理单元。
信号处理单元包包括运算放大器和单片机，运算放大器接收信号采集单元的信号进行放大处理后送至单片机，单片机采用纳瓦级水平的pic18系列单片机。
徽章式外壳上安装一个复位与测试按键，与信号处理单元包的输入端相连。
徽章式外壳上设有充电接口，其在徽章式外壳内部与电池模块相连。
报警电路包括蜂鸣器、振动马达以及发光管，均连接至信号处理单元的信号输出端。
徽章式外壳具有盒底、盒盖，二者扣合连接，盒盖上安装发光管。
所述盒盖上设有反光膜。
所述盒底底部设有别针或粘扣。
本实用新型具有以下有益效果及优点：
1.本实用新型采用徽章式便携结构，使石油化工生产一线人员易于接受配置，有利于大量普及、装备此报警器，不会对所有生产作业过程中的生产动作产生任何不利影响，从而避免了人员在生产作业过程中可能出现的硫化氢中毒伤害事故的发生。
2.本实用新型简化传统电路结构，不设浓度探测、指示，通过新器件的选型减少外围电路元件数量，减小体积，降低生产成本。
3.简化操作界面，尽可能减少操作按键，取消了传统便携式报警器上面的四到五个复合按键，只保留一个复位与测试按键，做到一看就会，适合大量普及装备。
4.通过采用以上核心器件开发新的低成本硫化氢探测报警器，最大限度的在降低产品研发、生产、使用成本的前提下确保产品的高可靠性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型中徽章式外壳结构主视图；
图3为图2的俯视图。
其中，1为进气口，2为复位与测试按键，3为USB充电口，4为别针。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
如图1所示，本实用新型徽章式便携硫化氢报警器包括信号采集单元、信号处理单元、供电单元以及报警电路，其中，信号采集单元将现场信号送至信号处理单元，信号处理单元的输出端接有报警电路，供电单元为采集单元、信号处理单元以及报警电路提供工作电源；上述结构安装于一徽章式外壳中，徽章式外壳上设有进气口1。信号采集单元为电化学敏感元件，输出与硫化氢浓度对应的电压信号至信号处理单元。信号处理单元包包括运算放大器和单片机，运算放大器接收信号采集单元的信号进行放大处理后送至单片机。徽章式外壳上安装一个复位与测试按键1，与信号处理单元包的输入端相连。徽章式外壳上设有充电接口，其在徽章式外壳内部与电池模块相连。报警电路包括蜂鸣器、振动马达以及发光管，均连接至信号处理单元的信号输出端。
本实施例中，信号采集单元采用德国速立特进口高质量电化学敏感元件，此进口硫化氢气体传感器体积小，可靠性高，功耗低，从而为在保证产品精度与可靠性的前提下降低徽章式报警器产品的体积与重量提供了保障。
由于本实用新型是徽章式便携探测报警仪器，功耗是一项主要指标。为了达到在体积小，并能长时间工作目的，需要最大程度节约电能，降低电池的积体与重量，这就必须从电路的每个环节进行优化考虑。因此本实用新型中信号处理单元采用MICROCHIP公司纳瓦级水平的pic18系列单片机，它具有极低的功耗和丰富的片上资源：13路通道的12位模数转换器模块(A/D)；自动采样功能：可在休眠模式下进行转换；带有输入多路选择的双模拟比较器；3个可编程外部中断；4个输入电平变化中断；两个捕捉/比较/PWM(CCP)模块；增强型捕捉/比较/PWM(ECCP)模块；1、2或4路PWM输出；主同步串行口(MSSP)模块，支持3线SPI和I2CTM主/从模式；增强型USART模块：支持RS-485、RS-232和LIN 1.2；使用内部振荡器模块的RS-232工作模式(无需外部晶振)；检测到起始位自动唤醒；自动波特率检测；可进行100,000次擦写操作的增强型闪存程序存储器(典型值)可进行1,000,000次擦写操作的数据EEPROM存储器(典型值)；闪存/数据EEPROM保存时间：100年(典型值)；可在软件控制下自编程；中断优先级；单周期硬件乘法器。
本实用新型的工作原理为：在电化学传感器敏感元件电源端加上一正电压，使电化学敏感元件开始工作，输出与硫化氢浓度相对应的电压信号，送至A运放(即运算放大电路)进行放大处理后送入单片机，单片机对采样值进行模数转换、数值计算、比较后输出控制信号，驱动外围执行电路工作，若被检测气体中硫化氢浓度超过或达到标定值时，报警电路即发出声音、闪光、震动报警信号。
如图2、3所示，徽章式外壳上设有充电接口，其在徽章式外壳内部与电池模块相连；徽章式外壳具有盒底、盒盖，二者扣合连接，外部用金属套箍紧，盒盖上安装发光管。为了让光报警更为显著，本实用新型在盒盖上设有反光膜。
所述盒底底部设有别针4或粘扣。
使用时将本实用新型用别针4或粘扣固定在生产一线人员的衣物或帽子上。本实用新型只有一个按键，用于报警器的自检和复位。短暂按下此键后松开，报警器会以间歇方式发出声、光、振动报警。若发现声音小、振动弱、光暗时表示内部电池电量即将耗尽，需要进行充电。长按超过2秒可使报警器复位重新启动。本实用新型的USB充电口，用于为内部电池充电。充电时橙色指示灯点亮，充满时显示兰色。报警器工作时会每10秒左右闪亮一下提示工作正常。若长时间不闪亮表明仪器电池电量已耗尽需要及时充电。
当环境中的硫化氢气体浓度大于10ppm时，会触发报警器报警，发出“嘀---嘀”的提示声，同时伴随闪光和振动以提醒人员。
本实用新型在确保新产品探测精确、报警动作可靠，操作简单的前提下，利用现有成熟电子技术与有毒气体探测分析技术，以缩小新型产品的体积与重量，降低生产使用成本，简化操作界面为开发方案，采用电化学传感器+微处理器方式，具有检测精度高、人机交互能力强、使用方便、无需动力、结构简单、检测费用低等特点，并且在有需要的情况下可以扩展实现全天、连续、多点监测，非常适合石化企业生产环境检测使用。
Claims (9)
1.一种徽章式便携硫化氢报警器，其特征在于：包括信号采集单元、信号处理单元、供电单元以及报警电路，其中，信号采集单元将现场信号送至信号处理单元，信号处理单元的输出端接有报警电路，供电单元为采集单元、信号处理单元以及报警电路提供工作电源；上述结构安装于一徽章式外壳中，徽章式外壳上设有进气口。
2.按权利要求1所述的徽章式便携硫化氢报警器，其特征在于：信号采集单元为电化学敏感元件，输出与硫化氢浓度对应的电压信号至信号处理单元。
3.按权利要求1所述的徽章式便携硫化氢报警器，其特征在于：信号处理单元包括运算放大器和单片机，运算放大器接收信号采集单元的信号进行放大处理后送至单片机，单片机采用纳瓦级水平的pic18系列单片机。
4.按权利要求1所述的徽章式便携硫化氢报警器，其特征在于：徽章式外壳上安装一个复位与测试按键，与信号处理单元包的输入端相连。
5.按权利要求1所述的徽章式便携硫化氢报警器，其特征在于：徽章式外壳上设有充电接口，其在徽章式外壳内部与电池模块相连。
6.按权利要求1所述的徽章式便携硫化氢报警器，其特征在于：报警电路包括蜂鸣器、振动马达以及发光管，均连接至信号处理单元的信号输出端。
7.按权利要求1所述的徽章式便携硫化氢报警器，其特征在于：徽章式外壳具有盒底、盒盖，二者扣合连接，盒盖上安装发光管。
8.按权利要求7所述的徽章式便携硫化氢报警器，其特征在于：所述盒盖上设有反光膜。
9.按权利要求7所述的徽章式便携硫化氢报警器，其特征在于：所述盒底底部设有别针或粘扣。
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| CN111141789A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-12 | 太原理工大学 | 一种用于天然气田硫化氢气体检测的便携式报警装置 |
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