CN2718576Y - 智能便携式有毒有害气体检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种智能便携式有毒有害气体检测仪，包括设置有显示屏、电池仓、充电插孔和串行通讯接口的外壳，与外壳连接的吸气管，与吸气管相通并固定在外壳内其上有排气孔的密封气室，设置在密封气室内的吸气泵和定电位电化学传感器，设置在外壳内且与定电位电化学传感器连接的信号处理器。体积小，重量轻，携带、使用方便，信号自动处理，可快速、准确测定空气中有毒有害气体的含量，精度高，选择性好，价格适中。主要用于化工、建材、装修装饰等领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测仪器，特别是涉及一种智能便携式有毒有害气体检测仪
背景技术
目前，广泛使用的建筑材料及装饰材料的释放物主要是甲醛和苯，甲醛和苯会对人们健康造成伤害，为此国家标准规定居室中空气甲醛的卫生标准为0.08mg/m3，公共场所空气中甲醛容许最高含量是0.120mg/m3，因此，为保证人们身体健康，监测空气中甲醛或苯等有毒有害气体的含量十分重要。国内检测空气中甲醛浓度采用“酚试剂分光光度法”的测量原理，近期国内开发生产的现埸甲醛检测仪一般由主机(分光光度计)、大气采样设备、若干专门配置的化学试剂包、比色管等组成。系统复杂，结构离散，测过程复杂，时间较长，需40分钟左右，携带使用不方便，且价格较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种体积小，重量轻，携带、使用方便，可快速、准确测定空气中有毒有害气体含量，且精度高，选择性好，价格适中的智能便携式有毒有害气体检测仪，
本实用新型智能便携式有毒有害气体检测仪包括外壳，与外壳连接的吸气管，与吸气管相通并固定在外壳内其上有排气孔的密封气室，设置在密封气室内的吸气泵和定电位电化学传感器，设置在外壳内且与定电位电化学传感器连接的的信号处理器。其中，吸气管可以为硬质塑料管，也可以是能伸缩的软质塑料管等，为提高测量精度，其上设置有过滤器，用于过滤吸入气体，减少干挠气体的影响。吸气泵可使密封气室快速形成负压，快速吸入待测气体，并快速达到待测气体浓度平衡，缩短测量时间，密封气室上的排气孔用于检测后排出气体。定电位电化学传感器可根据所检测的不同有毒有害气体进行选择，例如检测甲醛或苯，可以选择相应的定电位电化学传感器。外壳上设置有显示屏、电池仓、充电插孔和串行通讯接口。通过显示器可显示有毒有害气体实时浓度和检测时间，电池仓放置工作电源，设置串行通讯接口可将检测数据传输到计算机进行数据处理、存贮及打印。
信号处理器电路由前置放大电路、微处理电路、控制按键电路、电池监控电路、存储电路、时钟电路、计算机通讯电路、蜂呜器驱动电路、指示灯驱动电路、吸气泵驱动电路构成及显示电路，其连接关系是，前置放大电路输入接定电位电化学传感器输出，前置放大电路输出接微处理电路输入，控制按键电路和电池监控电路输出接微处理电路输入，微处理电路输出接蜂呜器驱动电路、指示灯驱动电路、吸气泵驱动电路及显示电路，存储电路、时钟电路及计算机通讯电路输入/输出接微处理电路输出/输入。前置放大电路包括高精度测量放大器U8，电阻R1和R2；微处理电路包括具有12位内置AD转换器的微处理器U1；控制按键电路包括按键key1～key4；电池监控电路包括电源监控芯片U6；存储电路包括存储器U5；时钟电路包括时钟芯片U4；计算机通讯电路包括232通讯芯片U3；蜂呜器驱动电路包括三极管Q2和蜂呜器BUZZ；吸气泵驱动电路包括反相放大器U2、电阻R6和三极管Q1、；指示灯驱动电路包括电阻R3、R4和R5，二极管LED1、LERD2和LED3；显示电路包括LCD显示器U7。
本实用新型智能便携式有毒有害气体检测仪的工作原理是，开启开关，通过吸气泵和吸气管将周围环境中的待测气体吸入密封气室内，并作用到密封气室中的定电位电化学传感器上，定电位电化学传感器即可输出一个与有毒有害气体浓度成正比的电信号，送入信号处理器进行处理，得到有毒有害气体的浓度，并通过显示器显示出有毒有害气体的实时浓度，也可通过串行通讯接口将检测数据传输到计算机进行数据处理、存贮及打印。其中，信号处理器的工作过程是，定电位电化学传感器的测量敏感电极产生的与气体浓度成比例的扩散电流经传感器内处理电路处理后，通过电桥输入U8放大，并消除共模干挠，放大后的信号输入U1，经AD转换将模拟信号转换为数字信号，计算成相应的气体浓度值，送至U7显示；同时U1从U4、采集时间信号，将时间信号和此时实测量气体浓度一齐存入U5，当气体浓度超标时，U1驱动红色指示灯LED1、BUZZ及U7进行声、光报警。当U1判断传感器出错时，驱动黄色指示灯LED2、BUZZ及U7提示系统故障。
本实用新型智能便携式有毒有害气体检测仪的优点在于结构紧凑，体积小，重量轻，携带、使用方便，信号自动处理，可快速、准确测定空气中有毒有害气体的含量，精度高，选择性好，价格适中。同时，该检测仪具有串口通讯功能，可将检波测仪存储的数据导入计算机内的数据库；采用电池监控电路提示充电。主要用于化工、建材、装修装饰等领域。
具体实施方式
图1：本实用新型结构示意图
图2：信号处理器电路方框图
图3：信号处理器电路连接图
本实用新型智能便携式有毒有害气体检测仪包括外壳1，与外壳连接并带有过滤器12的吸气管2，与吸气管2相通并固定在外壳1内其上有排气孔3的密封气室4，设置在密封气室4内的吸气泵5和定电位电化学传感器6，设置在外壳1内且与定电位电化学传感器6连接的的信号处理器7，设置在外壳1上的显示器8、电池仓9、充电插孔10和串行通讯接口11。其中，信号处理器电路由前置放大电路、微处理电路、控制按键电路、电池监控电路、存储电路、时钟电路、计算机通讯电路、蜂呜器驱动电路、指示灯驱动电路、吸气泵驱动电路构成及显示电路，其连接关系是，前置放大电路输入接定电位电化学传感器输出，前置放大电路输出接微处理电路输入，控制按键电路和电池监控电路输出接微处理电路输入，微处理电路输出接蜂呜器驱动电路、指示灯驱动电路、吸气泵驱动电路及显示电路，存储电路、时钟电路及计算机通讯电路输入/输出接微处理电路输出/输入。前置放大电路包括高精度测量放大器U8(AD522)，电阻R1和R2；微处理电路包括具有12位内置AD转换器的微处理器U1(C8051F001)；控制按键电路包括按键key1～key4；电池监控电路包括电源监控芯片U6(HT7033A)；存储电路包括存储器U5(24C64)；时钟电路包括时钟芯片U4(PCF8563)；计算机通讯电路包括232通讯芯片U3(MAX232)；蜂呜器驱动电路包括三极管Q2和蜂呜器BUZZ；吸气泵驱动电路包括反相放大器U2(74HC04)、电阻R6和三极管Q1；指示灯驱动电路包括电阻R3、R4和R5，二极管LED1、LED2和LED3；显示电路包括LCD显示器U7(LCMO45R)。其电路连接关系是，R1和R2一端并接于U8正输入端1脚，接传感器一端和正电源R2一端接R1和R2的另一端分别接传感器、正电源及地，U8负输入端3脚接传感器，U8输出端7脚接U1的AD转换通道4脚；key1～key4一端串接后接地和U1的接地端33脚和接地端27脚，另一端分别接U1控制按键输入端34脚、31脚、30脚和29脚；U6的电源低于门限值输出信号端1脚接电源监控信号输入端37脚；U5的12C总线数据端5脚与U4的2C总线时钟端并接于U1的12C总线SCL信号端36脚，U5的2C总线时钟端6脚与U4的12总线数据端5脚并接于U1的12C总线SDA信号端面5脚；U3的232通讯信号输入端11脚接U1的232通讯信号输出端28脚，U3的232通讯信号输出端12脚接U1的232通讯信号输入端26脚；D2基极接U1的蜂呜器控制端24脚，Q2发射极接地，集电极接BUZZ一端，BUZZ另一端接正电源；R3、R4、R5一端接正电源，另一端分别接LED1、LED2、LED3一端，LED1、LED2、LED3另一端分别接U1比较器负输入端46脚、DA转换输出端47脚和DA转换输出端48脚；U2的信号输入端1脚接U1的吸气泵控制端25脚，U2的信号输出端2脚接R6一端，R6另一端接Q1基极，Q1发射极接吸气泵，集电极接正电源；U1的正电源端23脚接正电源，接地端19脚和22脚接地，U1的外部晶振输入端13脚和输出端14脚接外部晶振电路。
Claims (3)
1、智能便携式有毒有害气体检测仪，由外壳及检测设备组成，其特征在于外壳上设置有显示屏、电池仓、充电插孔和串行通讯接口；检测设备包括与壳外连接的吸气管，与吸气管相通并固定在外壳内其上开有排气孔的密封气室，设置在密封气室内的吸气泵和定电位电化学传感器，设置在外壳内且与定电位电化学传感器连接的的信号处理器，其中，信号处理器电路由前置放大电路、微处理电路、控制按键电路、电池监控电路、存储电路、时钟电路、计算机通讯电路、蜂呜器驱动电路、指示灯驱动电路、吸气泵驱动电路构成及显示电路，其连接关系是，前置放大电路输入接定电位电化学传感器输出，前置放大电路输出接微处理电路输入，控制按键电路和电池监控电路输出接微处理电路输入，微处理电路输出接蜂呜器驱动电路、指示灯驱动电路、吸气泵驱动电路及显示电路，存储电路、时钟电路及计算机通讯电路输入/输出接微处理电路输出/输入。
2、如权利要求1所述的智能便携式有毒有害气体检测仪，其特征在于吸气管内设置有过滤器。
3、如权利要求1所述的智能便携式有毒有害气体检测仪，其特征在于信号处理器电路中，前置放大电路包括高精度测量放大器U8，电阻R1和R2；微处理电路包括具有12位内置AD转换器的微处理器U1；控制按键电路包括按键key1～key4；电池监控电路包括电源监控芯片U6；存储电路包括存储器U5；时钟电路包括时钟芯片U4；计算机通讯电路包括232通讯芯片U3；蜂呜器驱动电路包括三极管Q2和蜂呜器BUZZ；吸气泵驱动电路包括反相放大器U2、电阻R6和三极管Q1；指示灯驱动电路包括电阻R3、R4和R5，二极管LED1、LED2和LED3；显示电路包括LCD显示器U7。
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