CN206974982U - 可燃气体探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可燃气体探测器，该探测器包括：第一传感器，其适用于采集当前温度参数；第二传感器，其适用于采集甲烷浓度与一氧化碳浓度；处理器，其输入端分别连接第一传感器、第二传感器，其适用于根据接收温度参数、甲烷浓度与一氧化碳浓度按照预存的温度补偿曲线分别对甲烷浓度与一氧化碳浓度进行线性补偿，并输出补偿后的甲烷浓度与一氧化碳浓度，其中，温度补偿曲线包含甲烷的温度补偿曲线与一氧化碳的温度补偿曲线。通过在可燃气体探测器设置温度传感器，能够实时采集当前的温度参数，依据甲烷或一氧化碳各自的温度补偿曲线实时对当前的甲烷浓度或一氧化碳浓度进行补偿，使得补偿后的数值精度值更高。

Description

可燃气体探测器

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，特别是涉及一种可燃气体探测器。

背景技术

用于家庭天然气泄露检测的民用可燃气体探测器(俗称报警器)所应用的气敏元件(又称气体传感器)主要有两种测量原理的传感器所组成。一种是催化燃烧式，另外一种是半导体式(半导体式又包括半导体加热式和常温半导体两个分支)。

然而，催化燃烧式的线性度、选择性比较好，但使用寿命比较短因此在民用领域里很难推广；半导体式虽然使用寿命较长、价格便宜很适合在民用领域里应用，但半导体式的选择性和长期稳定性较差；普遍会存在误报和长期使用后工作点漂移；导致工作点漂移主要因素有两，一是传感器受环境(主要是温湿度)影响较大，会使工作点产生漂移；二是传感器材料本身，长期通电状态下使用，致使材料疲劳系数增大，传感器输出特性在使用过程中和出厂标定时相差很大也会造成工作点漂移。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种可燃气体探测器，用于解决现有技术中半导体式可燃气体探测器随着温度上升将带来温度漂移的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种可燃气体探测器，包括：

第一传感器，其适用于采集当前温度参数；

第二传感器，其适用于采集甲烷浓度与一氧化碳浓度；

处理器，其输入端分别连接第一传感器、第二传感器，其适用于根据温度补偿曲线分别对甲烷浓度与一氧化碳浓度进行线性补偿，并输出补偿后的甲烷浓度与一氧化碳浓度，其中，温度补偿曲线包含甲烷的温度补偿曲线与一氧化碳的温度补偿曲线。

优选地，所述第一传感器为温度传感器，所述第二传感器为气体传感器。

优选地，所述温度传感器为高精度的霍尼韦尔类型，所述气体传感器为半导体传感器。

优选地，所述处理器连接有通信单元，通过所述通信单元连接上位机，其中，所述通信单元包括GPRS模块、WIFI模块与LORA模块中的一种或多种。

优选地，包括报警机构，所述报警机构由继电器、蜂鸣器和状态指示灯构成，所述的继电器和蜂鸣器经过放大器分别与处理器的输出端连接，该处理器的输出端连接状态指示灯的对应端。

优选地，还包含存储器，其连接处理器用于存储温度补偿曲线、存储采集的温度参数、甲烷浓度、一氧化碳浓度，以及还存储甲烷与一氧化碳的报警阈值。

优选地，还包括电源单元，所述电源单元分别连接第一、二传感器、处理器、通信单元与报警机构为其供电。

如上所述，本实用新型的可燃气体探测器，具有以下有益效果：

通过在可燃气体探测器设置温度传感器，能够实时采集当前的温度参数，依据甲烷或一氧化碳各自的温度补偿曲线实时对当前的甲烷浓度或一氧化碳浓度进行补偿，设置温度传感器相比原有的温漂电阻具有更高的灵敏度，使得补偿后的数值精度值更高。

附图说明

图1显示为本实用新型提供的一种可燃气体探测器结构框图。

元件标号说明：

1 处理器

2 第一传感器

3 第二传感器

4 通信单元

5 报警机构

6 存储器

7 电源单元

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

请参阅图1，本实用新型提供一种可燃气体探测器的构框图，包括：

第一传感器2，其适用于采集当前温度参数；

第二传感器3，其适用于采集甲烷浓度与一氧化碳浓度；

处理器1，其输入端分别连接第一传感器、第二传感器，其适用于根据接收温度参数、甲烷浓度与一氧化碳浓度按照预存的温度补偿曲线分别对甲烷浓度与一氧化碳浓度进行线性补偿，并输出补偿后的甲烷浓度与一氧化碳浓度，其中，温度补偿曲线包含甲烷的温度补偿曲线与一氧化碳的温度补偿曲线。

其中，所述第一传感器2为温度传感器，所述第二传感器3为气体传感器；所述温度传感器为高精度的霍尼韦尔类型，所述气体传感器为半导体传感器(可燃气体传感器、一氧化碳传感器)；所述处理器包含AD转换功能，使得第一传感器2与第二传感器3直接与其相连，将接收的参数模数转换得到对应的收温度参数、甲烷浓度与一氧化碳浓度。另外，该类可燃气体探测器容易受温度影响，如半导体可燃气体探测器，此处优选为费加罗公司生产的可燃气体探测器，对应的曲线也是按照费加罗公司受温度影响需要补偿的温度补偿曲线。

在本实施例中，相比原来的温敏电阻采集温度，使用高精度温度传感器，可提供温度精度，同时，根据温度按照预存的温度补偿曲线分别对甲烷浓度与一氧化碳浓度进行线性补偿，并输出补偿后的甲烷浓度与一氧化碳浓度，提高了可燃气体探测器的灵敏度与精度。

具体地，所述处理器连接有通信单元4，通过所述通信单元4连接上位机，其中，所述通信单元包括GPRS模块、WIFI模块与LORA模块中的一种或多种。

在本实施例中，所述通信单元4可同时包含上述三种通信模块，或其中的某一种，另外，根据需要通信单元还可集成3/4/5G模块，用于将采集的数据同步至上位机，用于将采集的数据同步至上位机，该上位机可为计算机或服务器，相比现有的探测器直接将采集的数字信号 (高电平或低电平)发送至后台，而本申请中根据当前采集的浓度数值发送至后台，便于后台做数据监控或大数据分析、历史数据查询或分析，有利于找出规律，提前预防等，而且为上位机的人工智能专家系统的完善和自学习功能提供历史数据。同时，可灵活组网，使得物联网系统能够同时满足多种网络应用环境，具有较好的推广性。

具体地，该可燃气体探测器包括报警机构，所述报警机构5由继电器、蜂鸣器和状态指示灯构成，所述的继电器和蜂鸣器经过放大器分别与处理器的输出端连接，该处理器的输出端连接状态指示灯的对应端。

在本实施例中，当发生气体报警或温度报警时，通过报警机构5可使得继电器、蜂鸣器和状态指示灯亮起警报，其中，可通过输出导通信号作为触发，控制其正常工作。

具体地，还包含存储器6，其连接处理器用于存储温度补偿曲线、存储采集的温度参数、甲烷浓度、一氧化碳浓度，以及还存储甲烷与一氧化碳的报警阈值。

在本实施例中，所述存储器6具有掉电保护作用，例如，存储器型号为AT24C02，即使发生掉电或爆炸等意外情况，通过存储可恢复数据，起到类似飞机黑匣子的作用。

具体地，还包括电源单元7，所述电源单元7分别连接第一、二传感器、处理器、通信单元与报警机构为其供电。

在本实施例中，所述电源单元7为它们提供工作电源，同时，还为存储器6提供工作电源。电源单元7由直流电源的输入端与整流电路的输出端连接构成直流稳压电源；电源单元 7经整流电路整流并经过DC/DC直流电源稳压后形成稳定的VCC电压，为整个报警器供电； DC/DC直流电源可为市售品型号MC34063及其相关外围电路构成，整流电路可为市售品型号为MB6S。

具体地，所述处理器对采集的温度参数或浓度参数进行累加以判断其是否为扰动信号，如果在一定时间段内累加值为零，则所述参数为扰动信号；如果在一定时间段内，所述参数连续出现或其趋势呈增大方向，则所述参数为非扰动信号。

在本实施例中，其用于对采集的参数进行累加以判断其是否为扰动信号，如果在一定时间段内累加值为零，则所述参数为扰动信号；如果在一定时间段内，所述参数连续出现或其趋势呈增大方向(在一段时间段内连续的出现，或者，向一个方向呈现的趋势值越来越大)，则所述参数为非扰动信号。将探测器采集的数据进行模数转化，采用累加算法以及判断流程逐一判断采集端采集的各种信号是否为扰动信号，扰动信号大多为元器件性能不稳定、电压不稳定或监控参数的偶然变化造成，当检测到采集的信号为扰动信号时，即不将采集信号的上传同步至服务器；只有当检测到采集的信号不为扰动信号，即为正常的信号。通过在采集端内各个探测器中均采用该预处理方式，大大减少了整个监测系统的数据量，同时，也提高了原始数据采集的准确性。

其补偿原理如下：

步骤S1，采集当前的温度参数、甲烷浓度与一氧化碳浓度；

步骤S2，读取当前的温度参数按照温度补偿曲线分别对甲烷浓度与一氧化碳浓度进行补偿，得到补偿后的甲烷浓度与一氧化碳浓度，其中，所述温度补偿曲线包含甲烷温度补偿曲线与一氧化碳温度补偿曲线。

在本实施例中，相比原来的温敏电阻采集温度，使用高精度温度传感器，可提供温度精度，同时，根据温度按照预存的温度补偿曲线分别对甲烷浓度与一氧化碳浓度进行线性补偿，并输出补偿后的甲烷浓度与一氧化碳浓度，提高了可燃气体探测器的灵敏度与精度。

具体地，当甲烷浓度或一氧化碳浓度超过其对应的报警阈值时，继电器动作输出报警信号，通过所述蜂鸣器和状态指示灯发出报警音响和报警光信号。

在本实施例中，在输出补偿后的甲烷浓度与一氧化碳浓度，同时，还检测其是否超贵预设安全的报警阈值，当超过该报警阈值，报警机构内的继电器动作输出报警信号，通过所述蜂鸣器和状态指示灯发出报警音响和报警光信，用于提醒通知工作人员，达到安全监控的作用。

综上所述，本实用新型通过在可燃气体探测器设置温度传感器，能够实时采集当前的温度参数，依据甲烷或一氧化碳各自的温度补偿曲线实时对当前的甲烷浓度或一氧化碳浓度进行补偿，设置温度传感器相比原有的温漂电阻具有更高的灵敏度，使得补偿后的数值精度值更高。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种可燃气体探测器，其特征在于，包括：

第一传感器，其适用于采集当前温度参数；

第二传感器，其适用于采集甲烷浓度与一氧化碳浓度；

处理器，其输入端分别连接第一传感器、第二传感器，其适用于根据温度补偿曲线分别对甲烷浓度与一氧化碳浓度进行线性补偿，并输出补偿后的甲烷浓度与一氧化碳浓度，其中，温度补偿曲线包含甲烷的温度补偿曲线与一氧化碳的温度补偿曲线。

2.根据权利要求1所述的可燃气体探测器，其特征在于，所述第一传感器为温度传感器，所述第二传感器为气体传感器。

3.根据权利要求2所述的可燃气体探测器，其特征在于，所述温度传感器为高精度的霍尼韦尔类型，所述气体传感器为半导体传感器。

4.根据权利要求1所述的可燃气体探测器，其特征在于，所述处理器连接有通信单元，通过所述通信单元连接上位机，其中，所述通信单元包括GPRS模块、WIFI模块与LORA模块中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的可燃气体探测器，其特征在于，包括报警机构，所述报警机构由继电器、蜂鸣器和状态指示灯构成，所述的继电器和蜂鸣器经过放大器分别与处理器的输出端连接，该处理器的输出端连接状态指示灯的对应端。

6.根据权利要求1所述的可燃气体探测器，其特征在于，还包含存储器，其连接处理器用于存储温度补偿曲线、存储采集的温度参数、甲烷浓度、一氧化碳浓度，以及还用于存储甲烷与一氧化碳的报警阈值。

7.根据权利要求1所述的可燃气体探测器，其特征在于，还包括电源单元，所述电源单元分别连接第一、二传感器、处理器、通信单元与报警机构为其供电。