CN207717738U - 一种过量空气系数实时监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种过量空气系数实时监测装置，包括微控制器、多个监测模块和与所述微控制器相接的存储器，所述监测模块包括分别与微控制器相接的氧传感器和温度传感器，所述微控制器的输出端接有通信模块、报警模块、降温模块和加热模块，所述微控制器接有供电模块。通过氧传感器检测燃烧设备内的氧气浓度，从而控制实际的氧气进气量，通过温度传感器、降温模块和加热模块实现对氧传感器的工作环境温度的控制，提高了氧传感器的检测精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气检测技术领域，具体涉及一种过量空气系数实时监测装置。
背景技术
随着经济发展，发动机、燃气机、涡轮机等排放的废气和尾气越来越多，近年来，国家对环境保护政策越来越严格，对废气和尾气的排放标准越来越高，因此就要求用于测量废气和尾气的测量系统的精度也随之提高。对于电力、汽车、发动机、煤炭、石油化工等行业来说，能够实时快速检测燃烧状态不仅可以节省燃料，实现低碳环保，而且可以控制燃烧状态，有利于控制生产过程，因此需要监测燃烧状态。
由于燃烧的其中一个必要条件是氧气，现有多数燃烧设备的氧气来源均为空气，过量空气系数指的是，实际的氧气进气量与理论的氧气进气量的比值，从过量空气系数来说，燃烧分为缺氧燃烧、过氧燃烧和正常燃烧，根据不同的燃烧目的，需要控制实际的氧气进气量，因此对于燃烧中的过量空气系数进行监测是十分必要的。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种过量空气系数实时监测装置，旨在通过氧传感器检测燃烧设备内的氧气浓度，从而控制实际的氧气进气量，通过温度传感器、降温模块和加热模块实现对氧传感器的工作环境温度的控制，提高了氧传感器的检测精度。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种过量空气系数实时监测装置，其特征在于，包括微控制器、多个监测模块和与所述微控制器相接的存储器，所述监测模块包括分别与微控制器相接的氧传感器和温度传感器，所述微控制器的输出端接有通信模块、报警模块、降温模块和加热模块，所述微控制器接有供电模块。
所述氧传感器与微控制器之间接有滤波电路。
所述微控制器的输出端接有显示模块。
所述滤波电路包括E型磁性电感L1和电容C2，所述E型磁性电感L1的两个输入端子均与氧传感器的输出端相接，所述E型磁性电感L1的一个输出端子分四路，一路与电容C2的一端相接，另一路与电容C1的一端相接，第三路与二极管D1的阳极相接，第四路经电容C5与电源端Vcc相接，所述E型磁性电感L1的另一个输出端子分四路，一路与电容C2的另一端相接，另一路与电容C3的一端相接，电容C3的另一端与电容C2的另一端相接，第三路与二极管D1的阴极相接，第四路经电容C4接地。
本实用新型的过量空气系数实时监测装置，具有如下有益效果：
当氧传感器检测到的燃烧设备内的氧气浓度不在氧气浓度阈值区间内时，微控制器发出控制信号给报警模块，报警模块报警，提醒工作人员及时采取措施，有利于控制实际的氧气进气量。
当温度传感器检测到的氧传感器的工作环境温度大于存储在存储器中的温度阈值区间，降温模块工作；当温度传感器检测到的氧传感器的工作环境温度小于存储在存储器中的温度阈值区间，加热模块工作，通过温度传感器、降温模块和加热模块实现对氧传感器的工作环境温度的控制，提高了氧传感器的检测精度。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图；
图2为本实用新型滤波电路的电路原理图。
【主要组件符号说明】
1、微控制器，2、监测模块，21、氧传感器，22、滤波电路，23、温度传感器，3、存储器，4、供电模块，5、显示模块，6、通信模块，7、报警模块，8、降温模块，9、加热模块。
具体实施方式
下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型的过量空气系数实时监测装置作进一步详细的说明。
如图1所示，该过量空气系数实时监测装置，包括微控制器1、多个监测模块2和与所述微控制器1相接的存储器3，所述监测模块包括分别与微控制器1相接的氧传感器21和温度传感器23，所述微控制器1的输出端接有通信模块6、报警模块7、降温模块8和加热模块9，所述微控制器1接有供电模块4。
实际使用时，氧传感器21用于检测燃烧设备内的氧气浓度，并将检测到的燃烧设备内的氧气浓度传输给微控制器1，微控制器1对氧传感器21检测到的燃烧设备内的氧气浓度和存储器3内存储的氧气浓度阈值区间进行对比，当氧传感器21检测到的燃烧设备内的氧气浓度不在氧气浓度阈值区间内时，微控制器1发出控制信号给报警模块7，报警模块报警，提醒工作人员及时采取措施。工作人员可根据氧传感器21检测到的燃烧设备内的氧气浓度和存储器3内存储的氧气浓度阈值区间计算出过量空气系数。
实际使用时，报警模块7为声光报警模块。
需要说明的是，由于不同型号的氧传感器21的工作原理不同，因此不同型号的氧传感器21的正常工作环境温度不同，本实施例中，氧传感器21为氧化锆氧传感器，氧化锆氧传感器探头的正常工作环境温度为650℃左右，在使用过程中，需要保证氧传感器21的工作环境温度为650℃左右，因此在氧传感器21附近设置温度传感器23，温度传感器23用于检测氧传感器21的工作环境温度，并将检测到的氧传感器21的工作环境温度传输给微控制器1，微控制器1对温度传感器23检测到的氧传感器21的工作环境温度和存储在存储器3中的温度阈值区间进行对比，当温度传感器23检测到的氧传感器21的工作环境温度大于存储在存储器3中的温度阈值区间，微控制器1发出控制命令给降温模块8，降温模块8工作，直到温度传感器23检测到的氧传感器21的工作环境温度处于存储在存储器3中的温度阈值区间；当温度传感器23检测到的氧传感器21的工作环境温度小于存储在存储器3中的温度阈值区间，微控制器1发出控制命令给加热模块9，加热模块9工作，直到温度传感器23检测到的氧传感器21的工作环境温度处于存储在存储器3中的温度阈值区间。通过温度传感器23、降温模块8和加热模块9实现对氧传感器21的工作环境温度的控制，提高了氧传感器21的检测精度。
如图1所示，所述氧传感器21与微控制器1之间接有滤波电路22。
实际使用时，由于氧传感器21检测到的信号需要经过长电缆才能传输给微控制器1，因此氧传感器21检测到的信号在传输过程中容易失真，所以采用滤波电路22对氧传感器21检测到的信号进行滤波处理，提高了氧传感器21的测量精度。
如图1所示，所述微控制器1的输出端接有显示模块5。
实际使用时，微控制器1将接收到的氧传感器21检测到的燃烧设备内的氧气浓度和温度传感器23检测到的氧传感器21的工作环境温度通过显示模块5显示出来，方便工作人员直观方便的观测。
如图2所示，所述滤波电路22包括E型磁性电感L1和电容C2，所述E型磁性电感L1的两个输入端子均与氧传感器21的输出端相接，所述E型磁性电感L1的一个输出端子分四路，一路与电容C2的一端相接，另一路与电容C1的一端相接，第三路与二极管D1的阳极相接，第四路经电容C5与电源端Vcc相接，所述E型磁性电感L1的另一个输出端子分四路，一路与电容C2的另一端相接，另一路与电容C3的一端相接，电容C3的另一端与电容C2的另一端相接，第三路与二极管D1的阴极相接，第四路经电容C4接地。
实际使用时，E型磁性电感L1还可以用工型电感代替，E型磁性电感L1、电容C1和电容C3组成π型滤波器，将氧传感器21采集到的信号中的高次谐波滤去，从而提高氧传感器21采集到的信号的精度。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种过量空气系数实时监测装置，其特征在于，包括微控制器(1)、多个监测模块(2)和与所述微控制器(1)相接的存储器(3)，所述监测模块包括分别与微控制器(1)相接的氧传感器(21)和温度传感器(23)，所述微控制器(1)的输出端接有通信模块(6)、报警模块(7)、降温模块(8)和加热模块(9)，所述微控制器(1)接有供电模块(4)。
2.根据权利要求1所述的过量空气系数实时监测装置，其特征在于，所述氧传感器(21)与微控制器(1)之间接有滤波电路(22)。
3.根据权利要求1所述的过量空气系数实时监测装置，其特征在于，所述微控制器(1)的输出端接有显示模块(5)。
4.根据权利要求2所述的过量空气系数实时监测装置，其特征在于，所述滤波电路(22)包括E型磁性电感L1和电容C2，所述E型磁性电感L1的两个输入端子均与氧传感器(21)的输出端相接，所述E型磁性电感L1的一个输出端子分四路，一路与电容C2的一端相接，另一路与电容C1的一端相接，第三路与二极管D1的阳极相接，第四路经电容C5与电源端Vcc相接，所述E型磁性电感L1的另一个输出端子分四路，一路与电容C2的另一端相接，另一路与电容C3的一端相接，电容C3的另一端与电容C2的另一端相接，第三路与二极管D1的阴极相接，第四路经电容C4接地。
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2018
- 2018-01-31 CN CN201820173400.6U patent/CN207717738U/zh active Active
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Date of cancellation: 20230315 Granted publication date: 20180810 Pledgee: Xi'an innovation financing Company limited by guarantee Pledgor: XI'AN AEROSPACE BASE SIPU POWER TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022610000182 |