CN208505953U - 气体浓度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及气体检测技术领域，公开了一种气体浓度检测装置。所述气体浓度检测装置包括第一量程电化学传感器、第二量程电化学传感器、气路切换单元和微控制器，所述气路切换单元用于控制打开/关闭进气口与所述第一量程电化学传感器和第二量程电化学传感器的通道，所述微控制器用于当所述第一量程电化学传感器检测到气体的浓度超过预设浓度阈值时控制所述气路切换单元关闭进气口与所述第二量程电化学传感器的通道，以及当检测到气体的浓度未超过预设浓度阈值时控制所述气路切换单元打开进气口与所述第二量程电化学传感器的通道。本方案方便快捷地实现了气体浓度大量程且高精度的检测需求，提升了气体浓度检测的工作效率、便捷性和用户体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种气体浓度检测装置。
背景技术
现有气体浓度检测技术中，通常根据电化学传感器检测气体在电极处氧化或还原状态下电流数据而计算出气体浓度。现有大量程的电化学传感器可检测高浓度的气体，但在低浓度段精确度和分辨率不高，而小量程的电化学传感器的检测精确度和分辨率较高，但一旦气体浓度超标则会损坏传感器，无法同时满足大量程和高精度的气体检测需求，进而影响气体浓度检测的工作效率、便捷性和用户体验。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型提供一种气体浓度检测装置，解决现有气体浓度检测装置无法同时满足大量程和高精度的气体检测需求而影响气体浓度检测的工作效率、便捷性和用户体验的技术问题。
根据本实用新型的一个实施例，提供一种气体浓度检测装置，包括第一量程电化学传感器、第二量程电化学传感器、气路切换单元和微控制器，所述第一量程电化学传感器和第二量程电化学传感器通过所述气路切换单元与所述微控制器电气连接，所述气路切换单元用于控制打开/关闭进气口与所述第一量程电化学传感器和第二量程电化学传感器的通道，所述第一量程电化学传感器用于实时检测气体浓度，所述微控制器用于当所述第一量程电化学传感器检测到气体的浓度超过预设浓度阈值时控制所述气路切换单元关闭进气口与所述第二量程电化学传感器的通道，以及当所述第一量程电化学传感器检测到气体的浓度未超过预设浓度阈值时控制所述气路切换单元打开进气口与所述第二量程电化学传感器的通道，所述第一量程电化学传感器的量程大于所述第二量程电化学传感器的量程。
优选的，所述微控制器还用于当所述气路切换单元关闭进气口与所述第二量程电化学传感器的通道时控制所述第二量程电化学传感器与外界空气导通。
优选的，所述气体浓度检测装置还包括与所述微控制器电气连接的切换开关，用于向所述微控制器输入打开/关闭进气口与所述第一量程电化学传感器和第二量程电化学传感器的通道的控制信号。
优选的，所述切换开关包括物理按键、虚拟触摸按键或电磁阀。
优选的，所述气体浓度检测装置还包括与所述微控制器电气连接的显示模块，用于显示所述第一量程电化学传感器和第二量程电化学传感器的工作状态和检测数据。
优选的，所述显示模块为LCD模块、LED模块或OLED模块。
优选的，所述气体浓度检测装置还包括与所述微控制器电气连接的提示模块，用于提示所述进气口与所述第二量程电化学传感器的通道状态。
优选的，所述提示模块为显示器，用于显示所述第二量程电化学传感器的打开提示图像。
优选的，所述提示模块为指示灯，所述指示灯通过灯光颜色或闪烁频率提示所述第二量程电化学传感器的打开状态。
优选的，所述提示模块为扬声器，用于播报语音提示所述第二量程电化学传感器的打开状态或浓度超限的报警状态。
本实用新型提供的气体浓度检测装置，包括第一量程电化学传感器、第二量程电化学传感器、气路切换单元和微控制器，所述第一量程电化学传感器和第二量程电化学传感器通过所述气路切换单元与所述微控制器电气连接，所述气路切换单元用于控制打开/关闭进气口与所述第一量程电化学传感器和第二量程电化学传感器的通道，所述第一量程电化学传感器用于实时检测气体浓度，所述微控制器用于当所述第一量程电化学传感器检测到气体的浓度超过预设浓度阈值时控制所述气路切换单元关闭进气口与所述第二量程电化学传感器的通道，以及当所述第一量程电化学传感器检测到气体的浓度未超过预设浓度阈值时控制所述气路切换单元打开进气口与所述第二量程电化学传感器的通道，所述第一量程电化学传感器的量程大于所述第二量程电化学传感器的量程，通过两种量程传感器的组合控制方案方便快捷地实现了气体浓度大量程且高精度的检测需求，提升了气体浓度检测的工作效率、便捷性和用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一个实施例中气体浓度检测装置的结构示意图。
图2为本实用新型另一个实施例中气体浓度检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
图1为本实用新型一个实施例中气体浓度检测装置的结构示意图。如图所示，所述气体浓度检测装置100包括第一量程电化学传感器10、第二量程电化学传感器20、微控制器30和气路切换单元40。
现有气体浓度检测技术中，电化学传感器可检测气体在电极的氧化或还原状态下电流数据而计算出气体浓度。所述第一量程电化学传感器10的量程大于所述第二量程电化学传感器20，所述第一量程电化学传感器10可检测大量程浓度较高的气体，而所述第二量程电化学传感器20可高精度地检测浓度较低的气体。
所述第一量程电化学传感器10通过所述气路切换单元40与所述微控制器30电气连接，用于实时检测气体浓度，气体的进气口固定与所述第一量程电化学传感器10的通道导通，以使所述第一量程电化学传感器10能够实时工作以检测气体浓度。所述第二量程电化学传感器20通过所述气路切换单元40与所述微控制器30电气连接，所述气路切换单元40可控制打开/关闭气体进气口与所述第二量程电化学传感器20的通道。
在本实施例中，所述微控制器30可采用通用单片机控制芯片，可根据输入端的控制信号处理输出控制信号。所述气路切换单元40包括简单的开关电路，以实现传感器通道的打开和关闭。所述第一量程电化学传感器10可检测大量程高浓度的气体，但检测精度较低，而所述第二量程电化学传感器20检测精度较高，但检测浓度量程较低，且容易由于浓度超标而损坏，本实施例中提供的所述气体浓度检测装置100可结合这两种传感器的优势，并避开两者的劣势，通过两者传感器组合控制的方案实现大量程高精度的气体浓度检测。
在本实施例中，当所述第一量程电化学传感器10检测到气体的浓度超过预设浓度阈值时，所述控制器30控制所述气路切换单元40关闭进气口与所述第二量程电化学传感器20的通道，即在气体浓度较高时采用量程较大的所述第一量程电化学传感器10进行气体浓度检测，并立刻关闭所述第二量程电化学传感器20而进行器件保护，避免所述第二量程电化学传感器20在气体浓度超标时而损坏。当所述第一量程电化学传感器10检测到气体的浓度未超过预设浓度阈值时，所述控制器30控制所述气路切换单元40打开进气口与所述第二量程电化学传感器20的通道，即在气体浓度较低时采用量程较小的所述第二量程电化学传感器20进行高精度的气体浓度检测。
本实施例通过大量程的所述第一量程电化学传感器10实时检测气体浓度的超标状态，进而针对性地打开或关闭小量程的所述第二量程电化学传感器20进行高精度检测或器件保护，通过两种量程传感器的组合控制，方便快捷地实现了气体浓度大量程且高精度的检测需求，提升了气体浓度检测的工作效率、便捷性和用户体验。
图2为本实用新型另一个实施例中气体浓度检测装置的结构示意图。如图所示，在本实施例中，所述气体浓度检测装置100包括第一量程电化学传感器10、第二量程电化学传感器20、微控制器30和气路切换单元40、切换开关50、显示模块60和提示模块70。
所述切换开关50与所述微控制器30电气连接，可配置为物理按键、虚拟触摸按键或电磁阀，用于用户向所述微控制器30输入所述气路切换单元40对所述第二量程电化学传感器20打开/关闭通道的控制信号，用户可根据实际检测需要灵活地切换两种传感器进行检测，提升了气体浓度检测的便捷性和用户体验。
所述显示模块60与所述微控制器30电气连接，可配置为LCD模块、LED模块或OLED模块，用于显示所述第一量程电化学传感器10和第二量程电化学传感器20的工作状态和检测数据，提升了气体浓度检测的便捷性和用户体验。
所述提示模块70与所述微控制器30电气连接，用于提示气体进气口与所述第二量程电化学传感器20的通道状态。所述提示模块70可配置为显示器，用于显示所述第二量程电化学传感器20的打开提示图像。所述提示模块70可为指示灯，可通过灯光颜色或闪烁频率提示所述第二量程电化学传感器20的打开状态。所述提示模块70还可配置为扬声器，用于播报语音提示所述第二量程电化学传感器20的打开状态或浓度超限的报警状态，提升了气体浓度检测的便捷性和用户体验。
应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种气体浓度检测装置，其特征在于，包括第一量程电化学传感器、第二量程电化学传感器、气路切换单元和微控制器，所述第一量程电化学传感器和第二量程电化学传感器通过所述气路切换单元与所述微控制器电气连接，所述气路切换单元用于控制打开/关闭进气口与所述第一量程电化学传感器和第二量程电化学传感器的通道，所述第一量程电化学传感器用于实时检测气体浓度，所述微控制器用于当所述第一量程电化学传感器检测到气体的浓度超过预设浓度阈值时控制所述气路切换单元关闭进气口与所述第二量程电化学传感器的通道，以及当所述第一量程电化学传感器检测到气体的浓度未超过预设浓度阈值时控制所述气路切换单元打开进气口与所述第二量程电化学传感器的通道，所述第一量程电化学传感器的量程大于所述第二量程电化学传感器的量程。
2.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述微控制器还用于当所述气路切换单元关闭进气口与所述第二量程电化学传感器的通道时控制所述第二量程电化学传感器与外界空气导通。
3.根据权利要求1或2所述的气体浓度检测装置，其特征在于，还包括与所述微控制器电气连接的切换开关，用于向所述微控制器输入打开/关闭进气口与所述第一量程电化学传感器和第二量程电化学传感器的通道的控制信号。
4.根据权利要求3所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述切换开关包括物理按键、虚拟触摸按键或电磁阀。
5.根据权利要求1或2所述的气体浓度检测装置，其特征在于，还包括与所述微控制器电气连接的显示模块，用于显示所述第一量程电化学传感器和第二量程电化学传感器的工作状态和检测数据。
6.根据权利要求5所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述显示模块为LCD模块、LED模块或OLED模块。
7.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，还包括与所述微控制器电气连接的提示模块，用于提示所述进气口与所述第二量程电化学传感器的通道状态。
8.根据权利要求7所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述提示模块为显示器，用于显示所述第二量程电化学传感器的打开提示图像。
9.根据权利要求7所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述提示模块为指示灯，所述指示灯通过灯光颜色或闪烁频率提示所述第二量程电化学传感器的打开状态。
10.根据权利要求7所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述提示模块为扬声器，用于播报语音提示所述第二量程电化学传感器的打开状态或浓度超限的报警状态。
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