CN206248529U - 一种红外甲烷浓度检测报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种红外甲烷浓度检测报警装置,属于气体检测技术领域。所述装置包括:主控单元、显示单元、声光报警单元、红外遥控单元、电源模块单元、恒流驱动单元、甲烷气体传感器、信号处理单元。所述显示单元、声光报警单元和红外遥控单元分别与主控单元的输出端连接,所述电源模块单元的输出端与主控单元的输入端连接,所述主控单元的输出端通过恒流驱动单元与甲烷气体传感器连接,所述甲烷气体传感器的输出端与信号处理单元的输入端连接,所述信号处理单元的输出端与主控单元的输入端连接。本实用新型的甲烷气体传感器对空气中的甲烷浓度进行检测,并在数码管上实时显示,当浓度超过设定上限时,产生声光报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种红外甲烷浓度检测报警装置,属于气体检测技术领域。
背景技术
我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,随着采矿业的发展,矿难事故频频发生,矿工的死亡人数与日俱增,对矿工的生命以及周围的环境造成严重威胁。甲烷是引发矿井瓦斯爆炸的主要原因,因此,对甲烷气体浓度的实时监测与报警十分必要。当前在煤矿下使用的甲烷检测仪主要是基于催化燃烧原理,但是催化技术的传感器存在着可靠性与稳定性的缺陷,而红外气体检测技术则弥补了这样的不足,技术优势的存在能有效地提高煤矿下甲烷监控的安全系数,降低煤矿甲烷事故的机率,所以红外气体检测技术在煤矿上的推广应用具有十分重要的意义。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种检测精度高、使用方便的红外甲烷浓度检测报警装置。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种红外甲烷浓度检测报警装置,其特征在于,包括主控单元、显示单元、声光报警单元、红外遥控单元、电源模块单元、恒流驱动单元、甲烷气体传感器、信号处理单元。所述显示单元、声光报警单元和红外遥控单元分别与主控单元的输出端连接,所述电源模块单元的输出端与主控单元的输入端连接,所述主控单元的输出端通过恒流驱动单元与甲烷气体传感器连接,所述甲烷气体传感器的输出端与信号处理单元的输入端连接,所述信号处理单元的输出端与主控单元的输入端连接。
上述的一种红外甲烷浓度检测报警装置,其特征在于:所述单片机为芯片STC12C5A60S2。
上述的一种红外甲烷浓度检测报警装置,其特征在于:所述显示电路主要由LED驱动芯片ZLG7290和数码管构成。
上述的一种红外甲烷浓度检测报警装置,其特征在于:所述红外遥控电路主要由芯片HS0038构成。
上述的一种红外甲烷浓度检测报警装置,其特征在于:所述恒流驱动电路主要由芯片ASM1117构成。
上述的一种红外甲烷浓度检测报警装置,其特征在于:所述甲烷气体传感器为MH-440D红外甲烷传感器。
上述的一种红外甲烷浓度检测报警装置,其特征在于:所述信号处理单元包括放大电路、整流电路、积分滤波电路。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:硬件结构简单,精确度高,性能稳定,使用操作方便,能对甲烷气体进行实时检测,并对检测结果进行同步显示,在检测值超出设定的报警上限时通过声光报警电路进行报警,能有效预防重大安全事故的发生,为井下作业人员提供了安全保障。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的主控单元的电路结构图。
图3为本实用新型的显示单元的电路结构图。
图4为本实用新型的声光报警单元的电路结构图。
图5为本实用新型的红外遥控单元的电路结构图。
图6为本实用新型的恒流驱动单元、甲烷气体传感器、电源模块单元的电路结构图。
具体实施方式
为了能够更清晰地阐述本实用新型的特点和工作基本原理,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行说明。
本具体实施方式首先提供了一种红外甲烷浓度检测报警装置,如图1所示,包括:主控单元1、显示单元2、声光报警单元3、红外遥控单元4、电源模块单元5、恒流驱动单元6、甲烷气体传感器7、信号处理单元8。所述显示单元2、声光报警单元3和红外遥控单元4分别与主控单元1的输出端连接,所述电源模块单元5的输出端与主控单元1的输入端连接,所述主控单元1的输出端通过恒流驱动单元6与甲烷气体传感器7连接,所述甲烷气体传感器7的输出端与信号处理单元8的输入端连接,所述信号处理单元8的输出端与主控单元1的输入端连接。
其中,如图2所示,主控单元1采用STC12C5A60S2单片机。
在一可选实施例中,如图3所示,显示单元2采用LED驱动芯片ZLG7290驱动共阴极七段数码管,主控单元1的P2.2、P2.3、P2.4引脚分别与显示单元2的SDA、SCL、RST引脚相接。通过控制单片机相应引脚实现对实测甲烷气体浓度值的显示。
在一可选实施例中,如图4所示,声光报警单元3由蜂鸣器、发光二极管、光耦隔离芯片6N137组成。主控单元1的VCC、P2.0引脚分别与光耦隔离芯片6N137的V+、V-引脚相接。当检测出的甲烷气体浓度高于限定值,甲烷检测报警装置发出声光报警信号,提示用户所测气体浓度超标。
在一可选实施例中,如图5所示,红外遥控单元4采用芯片HS0038。主控单元1的P3.2引脚与芯片HS0038的OUT引脚连接。通过红外遥控器设定报警上限值。
在一可选实施例中,如图6所示,恒流驱动单元6采用芯片ASM1117,利用输出电压的稳定性,保证流过甲烷气体传感器红外光源的电流持续恒定,甲烷气体传感器7为红外甲烷传感器MH-440D。芯片ASM1117的VOUT引脚与甲烷气体传感器7的VCC引脚相接,甲烷气体传感器7的RXD、TXD引脚分别与主控单元1的TXD、RXD引脚相接,电源模块单元5的VOUT引脚与主控单元1的VCC引脚相接,电源模块单元5的OV引脚与甲烷气体传感器7的GND引脚相接。
本实用新型的工作原理及过程是:电源模块单元5通过主控单元1对各个模块电路提供工作电压,主控单元1通过恒流驱动单元6对甲烷气体传感器7中的红外光源进行调制,使红外光源工作在恒流状态,甲烷气体传感器7实时检测煤矿内瓦斯中甲烷气体的浓度信号,将检测到的信号经过信号处理单元8放大、整流、滤波后输入到主控单元1 中,并通过显示单元2显示检测到的甲烷浓度值,同时主控单元1 将甲烷浓度值与通过红外遥控单元4人为设定的报警上限进行对比,如果检测到的甲烷浓度值超出设定上限,声光报警单元3发出声光报警信号进行报警,提醒相关工作人员采取相应的措施。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式,而且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之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权力要求书的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种红外甲烷浓度检测报警装置,包括:主控单元(1)、显示单元(2)、声光报警单元(3)、红外遥控单元(4)、电源模块单元(5)、恒流驱动单元(6)、甲烷气体传感器(7)和信号处理单元(8),所述显示单元(2)、声光报警单元(3)和红外遥控单元(4)分别与主控单元(1)的输出端连接,所述电源模块单元(5)的输出端与主控单元(1)的输入端连接,所述主控单元(1)的输出端通过恒流驱动单元(6)与甲烷气体传感器(7)连接,所述甲烷气体传感器(7)的输出端与信号处理单元(8)的输入端连接,所述信号处理单元(8)的输出端与主控单元(1)的输入端连接;其特征在于,
所述主控单元(1)采用STC12C5A60S2单片机;
所述显示单元(2)主要由LED驱动芯片ZLG7290和数码管构成;
所述红外遥控单元(4)主要由芯片HS0038构成;
所述恒流驱动单元(6)主要由芯片ASM1117构成。
2.根据权利要求1所述的红外甲烷浓度检测报警装置,其特征在于:所述甲烷气体传感器(7)为MH-440D红外甲烷传感器。
3.根据权利要求1所述的红外甲烷浓度检测报警装置,其特征在于:所述信号处理单元(8)包括放大电路、整流电路、积分滤波电路。
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