CN2589977Y

CN2589977Y - 便携式卤素检漏仪

Info

Publication number: CN2589977Y
Application number: CN 02288138
Authority: CN
Inventors: 陈凌云
Original assignee: SHANGHAI JIAONI VACUUM ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI JIAONI VACUUM ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2003-12-03
Anticipated expiration: 2012-12-09

Abstract

本实用新型提供了一种便携式卤素检漏仪，由壳体，探头、电路板、工作电池、复位按钮和吸气泵组成，在电路板中设置了逆变电路、信号放大电路、显示电路和振荡发声电路，在显示电路中设有七个发光二极管用来显示检测到的卤素气体的浓度，在发声电路中设有扬声器用来发出报警声。本实用新型便携式卤素检漏仪检漏效率高、能不断消除本底气体的影响、能精确地找到漏源、声光显示鲜明锐耳。

Description

便携式卤素检漏仪

技术领域

本实用新型涉及一种检测仪器，尤其涉及一种便携式卤素检漏仪。

背景技术

卤素包括氟、氯、溴、碘，在常温下，氟、氯为气体，溴为液体，碘为固体，氯气是无机和有机化工生产中常见的产品和原料，如果泄漏出来，将对人体产生毒害，并对仪器设备产生腐蚀。化工生产中的滴、漏、跑、冒是常见的事故，为了防微杜渐，将事故消灭在萌芽状态，常使用卤素检漏仪来检查氯气的泄漏情况。

目前国内使用的卤素检漏仪的结构如图1所示，由壳体21、安装在壳体21前方的探头22、安装在壳体21内的电路板23和工作电池24组成。这种卤素检漏仪采用四节常规电池，一个发光二极管显示，报警声音为单声。而且体积大，只能采用小容量电池，无法显示气体的泄漏程度，且无法消除本底气体(无法复位)，声音较刺耳。

现有技术卤素检漏仪的电路图如图2所示，由交流振荡产生电路231、信号比较电路232和声光报警电路233组成。

请参见图3，配合参见图2。为了将直流电转换成交流电，现有技术采用了如图3所示的交流振荡产生电路，其工作原理为：V_i为3V电池供电电压，经LM78XX稳压后，通过R1电阻输入至运算放大器A4(OP-07)的负端，当OP-07输出近3V时，场效应管3CJ1E截止，OP-07输出积分上升的电压，当OP-07输出上升到2V时，7555时基电路输出变为低电平(接近0V)，3CJ1E开始导通并使C4放电，OP-07的输出电压迅速下降。当OP-07的输出电压下降到1V时，7555输出又变为高电平，3CJ1E再次截止，OP-07的输出电压又开始积分上升。如此周而复始，形成振荡，调节电位器RP1可以改变7555的输出频率，通过升压变压器T升至700V左右。这种电路虽然实现了逆变要求，但电路构造略显复杂，所用的元器件众多，造成仪器的体积和成本的上升。

请参见图4，配合参见图2。为了将微小的信号变化进行放大处理，现有技术采用了如图4所示的信号比较电路，其工作原理为：输入电压V_i通过电阻R7加到放大器同相端，比较电压通过电位器RP调节加在放大器A2反相端，两个电位分别通过电阻R9、R11进行比较，当输入信号比设定信号大时为正，施密特触发器不工作。当输入信号比设定信号小时为负，施密特触发器工作，触发器的反转，最后通过三极管Q来驱动继电器的工作。这个电路虽然结构简单，但因为用到三个放大器和一些电磁元件，成本偏高，体积大，又容易产生干扰，影响电路的正常工作。

现有技术的声光报警电路比较简单，如图2所示，它采用了驱动容易的蜂鸣器，声音为较刺耳的单声。

发明内容

本实用新型的目的，在于提供一种检漏效率高、能不断消除本底气体的影响、能精确地找到漏源、声光显示鲜明锐耳的便携式卤素检漏仪。

本实用新型的目的是这样实现的，一种便携式卤素检漏仪，其特点是，包括逆变电路、信号放大电路、显示电路、振荡发声电路和探头；所述的逆变电路的输入连接探头接收其输入信号，其输出连接信号放大电路的输入；所述的信号放大电路的输出连接显示电路和振荡发声电路的输入。

所述的逆变电路为一自激振荡器形成的逆变电路。

所述的信号放大电路为二级放大电路，在信号放大电路中设有一复位电路。

所述的显示电路包括能反映卤素气体的不同浓度的七个发光二极管。

所述的振荡发声电路包括一个节奏振荡电路和一个发声电路，两个电路通过一个振荡点连接形成合成振荡，并设有扬声器用来发出报警声。

所述的逆变电路包括三极管Q1、Q2、调节电位器RP、变压器T、电容C1、C2、电阻R19-R22、二极管D1、D2、D13，其中Q1为场效应管3CJ1E，变压器T包括感应线圈L1、L2、L3；逆变电路通过二极管D13和电阻R43与探头相连，通过变压器T与信号放大电路相连。

所述的信号放大电路包括电阻R1-R10、R44、R45、电容C3-C7、C11、反相器B1、B2、三极管Q8和二极管D3，电阻R1与逆变电路相连接收输入信号，输入信号通过电阻R1、R2分压后进行第一级放大，然后通过电容C4、C5进行第二级放大，放大的信号一路经电阻R9送入显示电路，另一路送至振荡发声电路；所述的设在信号放大电路中的复位电路包括三极管Q8、电阻R44、R45、电容C11和复位按钮AN，该复位电路通过三极管Q8连接在电容C5的正端。

所述的显示电路包括电阻R11-R18、R36-R42、反相器B6-B12、七个发光二极管D6-D12，每个发光二极管两端各串联一个反相器和一个电阻并相互并联，显示电路接收信号放大电路的信号通过七个发光二极管显示出来。

所述的振荡发声电路包括电阻R23-R35、电容C8-C10、反相器B3-B5、三极管Q3-Q7、二极管D4、D5和扬声器Y，由电阻R23、R25、R27、R29、R31、R33、电容C10、反相器B3、三极管Q3、Q5、二极管D4、D5组成节奏振荡电路，由电阻R24、R26、R28、R30、R32、R34、电容C8、反相器B4、三极管Q4、Q6、Q7和扬声器Y组成发声电路，两个电路的振荡点通过二极管D4连接，形成合成振荡。

所述的便携式卤素检漏仪还设有吸气泵，该吸气泵与探头相连设置在仪器的上方。

本实用新型的便携式卤素检漏仪由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下明显的优点和特点：

1、逆变电路为一自激振荡器形成的逆变电路，能将3V由电池供电的直流电转换成700V的交流信号，并且在电池电压下降至一定电压前，700V交流信号的频率保持不变；

2、在信号放大电路中采用了反相器作为放大元件，并且采用二级放大，提高了仪器的灵敏度；

3、在显示电路中采用七个发光二极管显示检测到的卤素气体的浓度，效果明显；

4、采用了振荡发声电路，该电路包括一个节奏振荡电路和一个发声电路，两个电路通过一个振荡点连接形成合成振荡，并设有扬声器用来发出报警声，发出的声音洪亮悦耳。

5、设置了复位电路，采用了复位按钮，能不断消除本底气体的影响，有利于精确的找到漏源；

6、设置了吸气泵，能增加气体流速，提高检漏效率。

附图说明

通过以下实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特点和优点，其中，附图为：

图1是现有技术便携式卤素检漏仪的结构示意图；

图2是现有技术便携式卤素检漏仪的电路图；

图3是现有技术便携式卤素检漏仪的交流振荡产生电路图；

图4是现有技术便携式卤素检漏仪的信号比较电路图；

图5是本实用新型便携式卤素检漏仪的结构示意图；

图6是本实用新型便携式卤素检漏仪的电路图；

图7是本实用新型便携式卤素检漏仪的逆变电路图；

图8a、b是反相器特性曲线图，其中图8a为特性曲线图，图8b为将图8a的变化部分放大的曲线图；

图9a、b是反相器的接线图；

图10是本实用新型便携式卤素检漏仪的信号放大电路和显示电路图；

图11a、b是振荡电路的振荡原理图，其中图11a为节奏振荡原理图，图11b为合成振荡原理图；

图12是本实用新型便携式卤素检漏仪的振荡发声电路图。

具体实施方式

请参见图5，本实用新型便携式卤素检漏仪，包括壳体11、探头12、电路板13、工作电池14、复位按钮15和吸气泵16。探头12、复位按钮15和吸气泵16顺序组合在一起设置在壳体的上方；电路板13和工作电池14设置在壳体内，工作电池14向电路板13中的各电路提供工作电源。

请参见图6，本实用新型便携式卤素检漏仪的电路板中设置了逆变电路131、信号放大电路132、显示电路133和振荡发声电路134，由二节常规电池14向各电路提供工作电源；逆变电路131的输入与探头12相连接收输入信号，其输出连接信号放大电路132的输入；信号放大电路132的输出连接显示电路133和振荡发声电路134的输入。逆变电路131为一自激振荡器形成的逆变电路。信号放大电路132为二级放大电路，在信号放大电路132中设有一复位电路。显示电路133包括能反映卤素气体的不同浓度的七个发光二极管。振荡发声电路134包括一个节奏振荡电路1341和一个发声电路1342(配合参见图12)，两个电路通过一个振荡点连接形成合成振荡，并设有扬声器Y用来发出报警声。

请参见图7，配合参见图6，本实用新型便携式卤素检漏仪的逆变电路131，包括三极管Q1、Q2、调节电位器RP、变压T、电容C1、C2、电阻R19-R22、二极管D1、D2、D13，其中Q1为场效应管3CJ1E，变压器T包括感应线圈L1、L2、L3；逆变电路通过二极管D13和电阻R43与探头12相连，通过变压器T与信号放大电路132相连。

逆变电路的工作原理为：当通电后Q1导通，Q2导通，引起A点电位下降，Q1门极电位待C1放电至关门电压后，Q1关闭，Q2关闭，A点电位上升，上升至Q1开门电压(同时又对C1充电)后，待Q1导通，Q2导通，A点电位又下降。这样周而复始，便在线圈L1中产生了交变电流，感应至L3产生了交变高压。在本逆变电路中，线圈L2中的电流I_L2等于流经Q1的电流I_Q1减去L3感应至L2中的电流I_L3’，即I_L2＝I_Q1-I_L3’，当电池电压下降后，由于对C1充电放慢，即延迟了Q1导通的时间，线圈L1中的正脉冲脉宽增加，整个交流信号频率下降，引起I_L3、I_Q1、I_L3’下降，又由于I_L2＝I_Q1-I_L3’，所以I_L2并没有减少或减少很小，Q2的导通关闭频率和原来相同，使得整个电路维持在原来的交变频率上。感应至L3中的交变频率为C1L1组成的LC并联电路的谐振频率，由于L1、L2、L3采用了图7的接法，使得L1、L2中产生的电流同相，满足起振条件。

请参见图10，配合参见图6，本实用新型便携式卤素检漏仪的信号放大电路132，包括电阻R1-R10、R44、R45、电容C3-C7、C11反相器B1、B2、三极管Q8和二极管D3，电阻R1与逆变电路相连接收输入信号，输入信号通过R1、R2分压后进行第一级放大，然后通过电容C4、C5进行第二级放大，放大的信号一路经电阻R9送入显示电路133，另一路送至振荡发声电路134。在信号放大电路132中，还设有复位电路，该复位电路包括三极管Q8、电阻R44、R45、电容C11和复位按钮AN，该复位电路通过三极管Q8连接在电容C5的正端。

本实用新型便携式卤素检漏仪的信号放大电路132，采用逻辑电路中的反相器作为放大元件。反相器作为数字电路已经广泛应用于各类仪表中，它功耗低，性能优异，价格低廉，抗干扰强，是一款价廉物美的元件。反相器的特性是输入为低电平时，输出为高电平；输入为高电平时，输出为低电平。请参见图8a、b，从图8a、b的反相器特性曲线可以看出，其反转时的状态并不是作垂直的上升和下降，而是作顺滑的变化。将其变化部分放大，便如图8b所示，相对于输入电压的变化，输出电压也几乎成比例地变化。本实用新型便携式卤素检漏仪的信号放大电路132，就是利用其反转时顺滑部分的放大特性来进行信号的放大。

根据其特性曲线可以看出，输入端的直流电平在加上偏压后要设定在中间。请参见图9a、b，如按图9a的接法，由于反相器本身的误差，以及电阻器本身也有误差，相对于电源电压的变动，会有不稳定的情况出现，故本实用新型采用图9b的接法，在反相器两端串接入一电阻，形成负反馈电路，当输入电压因某缘故高过适当值时，输出电压变低，该电压通过电阻施加于输入端，使输入电压变低，此外变高时，也同样能令电路恢复适当值。

设在信号放大电路中的复位电路的作用是：当电路检测到泄漏气体时，电路报警指示灯亮。按下复位按钮后，由于Q8导通，使得C5正端电位下降，反相器B2反转，指示灯熄灭，声音变缓。只有当输入端有更大的信号产生时，电容C4的正端电位才会变高引起电容C5的电位升高，使反相器B2反转，引起报警。

请继续参见图10，配合参见图6，本实用新型便携式卤素检漏仪的显示电路133包括电阻R19-R26、反相器B3-B9、七个发光二极管D5-D11，每个发光二极管两端各串联一个反相器和一个电阻并相互并联，显示电路133接收信号放大电路132的信号通过七个发光二极管显示出来。

请参见图12，配合参见图6，本实用新型便携式卤素检漏仪的振荡发声电路134包括电阻R23-R35、电容C8-C10、反相器B3-B5、三极管Q3-Q7、二极管D4、D5和扬声器Y，由电阻R23、R25、R27、R29、R31、R33、电容C10、反相器B3、三极管Q3、Q5、二极管D4、D5组成节奏振荡电路1341，由电阻R24、R26、R28、R30、R32、R34、电容C8、反相器B4、三极管Q4、Q6、Q7和扬声器Y组成发声电路1342，两个电路的振荡点通过二极管D4连接，形成合成振荡。

振荡发声电路134中的节奏振荡电路1341的振荡原理为：当反相器B3输出端B点电位为高电平，C点电位为低电平时，三极管Q3导通，电容器C10右端电位为低电平(约为Q3发射极与集电极之间的压降)。B3输出端高电平通过电阻R27、R29对电容C10左端进行充电，使C点电位不断提高。当升至反相器B3反转电位(约反相器电源电压的二分之一左右)时，B3反转，B点电位变成低电平，这时Q3截止，C10右侧电位升高至电源电压V，电容C10通过电阻R27、反相器B3形成放电回路。随着放电的继续，C点电位开始逐渐下降，下降至B3反转电位时，B3反转，输出端又变为高电平，恢复至开头状态。这样周而复始在C、B两点形成振荡。又因为C10通过电阻R27、R29、R33充电，通过电阻R27放电，充放电时间不同，形成不规则振荡。

振荡发声电路134中的发声电路1342的工作原理与节奏振荡电路1341相同。两个电路的振荡点通过二极管D4连接，当节奏振荡电路B点为低电平时，由于二极管D4的钳位作用，发声电路形成不了振荡，发声振荡只在节奏振荡电路B点为高电平形成，这样两个电路就形成合成振荡。最后当信号放大电路送来变声信号时，Q5、Q7两个三极管打开，分别将电阻R33和R34并联进充放电路，加快了充放电时间，使得声音的频率加快产生报警声。

本实用新型便携式卤素检漏仪的电路在设计时，采用了功率较大的分类元件，可使仪器能长时间工作；在电路板上进行了合理的分配，将所有的元件都安装在板上，这样可省去接线的工时，简化仪器的构造，使得安装方便，维修简单。

Claims

1、一种便携式卤素检漏仪，其特征在于：包括逆变电路、信号放大电路、显示电路、振荡发声电路和探头；所述的逆变电路的输入连接探头接收其输入信号，其输出连接信号放大电路的输入；所述的信号放大电路的输出连接显示电路和振荡发声电路的输入。

2、根据权利要求1所述的便携式卤素检漏仪，其特征在于：所述的逆变电路为一自激振荡器形成的逆变电路。

3、根据权利要求1所述的便携式卤素检漏仪，其特征在于：所述的信号放大电路为二级放大电路，在信号放大电路中设有一复位电路。

4、根据权利要求1所述的便携式卤素检漏仪，其特征在于：所述的显示电路包括能反映卤素气体的不同浓度的七个发光二极管。

5、根据权利要求1所述的便携式卤素检漏仪，其特征在于：所述的振荡发声电路包括一个节奏振荡电路和一个发声电路，两个电路通过一个振荡点连接形成合成振荡，并设有扬声器用来发出报警声。

6、根据权利要求1或2所述的便携式卤素检漏仪，其特征在于：所述的逆变电路包括三极管Q1、Q2、调节电位器RP、变压器T、电容C1、C2、电阻R19-R22、二极管D1、D2、D13，其中Q1为场效应管3CJ1E，变压器T包括感应线圈L1、L2、L3；逆变电路通过二极管D13和电阻R43与探头相连，通过变压器T与信号放大电路相连。

7、根据权利要求1或3所述的便携式卤素检漏仪，其特征在于：所述的信号放大电路包括电阻R1-R10、R44、R45、电容C3-C7、C11、反相器B1、B2、三极管Q8和二极管D3，电阻R1与逆变电路相连接收输入信号，输入信号通过电阻R1、R2分压后进行第一级放大，然后通过电容C4、C5进行第二级放大，放大的信号一路经电阻R9送入显示电路，另一路送至振荡发声电路；所述的设在信号放大电路中的复位电路包括三极管Q8、电阻R44、R45、电容C11和复位按钮AN，该复位电路通过三极管Q8连接在电容C5的正端。

8、根据权利要求1或4所述的便携式卤素检漏仪，其特征在于：所述的显示电路包括电阻R11-R18、R36-R42、反相器B6-B12、七个发光二极管D6-D12，每个发光二极管两端各串联一个反相器和一个电阻并相互并联，显示电路接收信号放大电路的信号通过七个发光二极管显示出来。

9、根据权利要求1或5所述的便携式卤素检漏仪，其特征在于：所述的振荡发声电路包括电阻R23-R35、电容C8-C10、反相器B3-B5、三极管Q3-Q7、二极管D4、D5和扬声器Y，由电阻R23、R25、R27、R29、R31、R33、电容C10、反相器B3、三极管Q3、Q5、二极管D4、D5组成节奏振荡电路，由电阻R24、R26、R28、R30、R32、R34、电容C8、反相器B4、三极管Q4、Q6、Q7和扬声器Y组成发声电路，两个电路的振荡点通过二极管D4连接，形成合成振荡。

10、根据权利要求1所述的便携式卤素检漏仪，其特征在于：所述的便携式卤素检漏仪还设有吸气泵，该吸气泵与探头相连设置在仪器的上方。