專利名稱：可燃性氣體檢測(cè)儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于可燃性氣體(如烷、苯、酒精、汽油等氣體)的一次檢測(cè)儀表。特別是通過(guò)可燃性氣體傳感器(催化或氣敏管或半導(dǎo)體氣敏管)檢測(cè)氣體濃度并經(jīng)過(guò)放大調(diào)整變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)輸出的儀表。
眾所周知，在石油、化工、煤礦生產(chǎn)中，為了安全生產(chǎn)，通常要對(duì)存在或可能存在的可燃性氣體的爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所中隨時(shí)出現(xiàn)的可燃?xì)怏w進(jìn)行安全程度的測(cè)量。目前的方法是將傳感器直接裝入防爆的檢測(cè)探頭中，通過(guò)導(dǎo)線與二次儀表聯(lián)接來(lái)測(cè)量濃度。其中，廣泛使用的傳感器是催化型傳感器，它雖能較精確地線性測(cè)量可燃性氣體濃度，但是其存在如下問(wèn)題，在對(duì)可燃性氣體濃度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于催化劑的消耗及物理化學(xué)性能的變化，環(huán)境溫度濕度的影響，使傳感器的零點(diǎn)及靈敏度產(chǎn)生較大的漂移。因此需要經(jīng)常調(diào)整零點(diǎn)、靈敏度等參數(shù)，而一般情況下催化型傳感器被封閉在防爆機(jī)殼內(nèi)，無(wú)法打開(kāi)調(diào)整。同時(shí)，催化型傳感器輸出信號(hào)也較小，對(duì)遠(yuǎn)距離傳送經(jīng)常受線路阻抗和外來(lái)電磁波的影響，使測(cè)量精度降低。
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整傳感器的零點(diǎn)及靈敏度參數(shù)方便且省時(shí)省力，同時(shí)可解決輸出信號(hào)遠(yuǎn)距離傳送的問(wèn)題，而且可直觀顯示可燃性氣體濃度的可燃性氣體檢測(cè)儀表。
本實(shí)用新型是通過(guò)下列方式予以實(shí)現(xiàn)的一種可燃性氣體檢測(cè)儀表，包括殼體、傳感器及電子電路三部分，本實(shí)用新型的特征是所說(shuō)的殼體部分有一密封的防爆殼體，其內(nèi)部為電子電路部分，其上端設(shè)有透光的可觀看到內(nèi)部數(shù)碼顯示器的顯示及可進(jìn)行遠(yuǎn)紅外遙控調(diào)整的玻璃窗口及上蓋，在殼體的兩側(cè)設(shè)有聯(lián)接口，一個(gè)聯(lián)接口接防爆管，防爆管內(nèi)設(shè)有聯(lián)連本儀表(稱為一次儀表)與二次儀表或主機(jī)的電纜線，另一聯(lián)接口與帶有透氣隔爆腔的且腔內(nèi)裝有催化型的傳感器的外殼聯(lián)接，其中，裝有催化型傳感器的外殼與前述儀表的殼體的內(nèi)腔間裝有填沖物，從而把它們的腔體分隔開(kāi)。見(jiàn)

圖1中的填沖物8、催化型傳感器的外殼9及本儀表的密封的防爆殼體18。
上述所說(shuō)的傳感器部分采用現(xiàn)有的催化型傳感器及其外殼(見(jiàn)圖1中的傳感器7及其外殼9和導(dǎo)線4)。電子電路部分(見(jiàn)圖1、2中的電子電路部分10)，包括電源22、顯示器12(數(shù)碼顯示器或LED數(shù)碼顯示器)、遙控輸入20、供電電路19、傳感器7、信號(hào)調(diào)整25、AD轉(zhuǎn)換24(轉(zhuǎn)換器A/D)、徽控制器(CCP)21、信號(hào)輸入等，其中，電源為直流12～24V，由IC5、L4962及L2、D2、C15、C16、C17、C14、R41、R42組成穩(wěn)壓電源，輸出5V直流電壓，由IC6、7808及C3、C4、C5、C2組成穩(wěn)壓電源將12～24V穩(wěn)壓到8V直流電壓供信號(hào)調(diào)整電路及轉(zhuǎn)換電路(A/D轉(zhuǎn)換器)用電。D1、Q1、Q2、R6～R15組成顯示電路，其中，D1為兩位LED顯示器，由IC1微控制器TT01直接驅(qū)動(dòng)顯示，即顯示可燃性氣體濃度值。IC7作為轉(zhuǎn)換器A/D，實(shí)際上是NJS380紅外光電接收器，它將遙控器(這里遙控器是通過(guò)紅外線或紫外線對(duì)本儀表參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，其主要技術(shù)指標(biāo)是電源電壓DC12V～24V，檢測(cè)濃度0～100％LEL，輸出信號(hào)4～20mA，使用溫度-40～40℃，顯示方式為二位數(shù)碼管LED)發(fā)出的紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳送給微控制器TT01。R16、R40、R8、R19、Q3組成催化型氣敏傳感器的恒流供電電路，調(diào)解電位器R8可改變傳感器的工作電流。R1、R2、R3、R4是催化型傳感器的檢測(cè)電橋，R3、R4為檢測(cè)用的黑白元件，R1、R2為普通電阻。從電橋信號(hào)輸出點(diǎn)a、b輸出差模信號(hào)。IC2:A(LM2904)、R39、R38、R37、R36、R18、R17、R31組成差動(dòng)放大器做信號(hào)調(diào)整電路，將信號(hào)放大10倍，送到IC3。IC3(ADTT02)、C13、R32、R33為A/D轉(zhuǎn)換電路，將標(biāo)示可燃性氣體濃度的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后送入微控制器IC1(TT01)。IC1(TT01)微控制器及X1、C9、C10、C8、R35組成控制電路，它將完成如下工作①、將IC3(ADTT02)送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理；②、控制IC3(ADTT02)工作；③、據(jù)計(jì)算的可燃性氣體濃度值，驅(qū)動(dòng)顯示電路并顯示濃度或其它信息；④、據(jù)計(jì)算的可燃性氣體濃度值，控制D/A輸出代表濃度大小的電壓信號(hào)；⑤、接收遙控輸入電路IC7送來(lái)的信號(hào)，改變計(jì)算參數(shù)和控制參數(shù)。IC4(LM2904)、Q4、R25、R5、R24、R21、R22、R23、R30、R29、C6、C7組成信號(hào)輸出電路，把(TT01)輸出的D/A信號(hào)，轉(zhuǎn)換成4～20mA的電源信號(hào)送到二次儀表。
本儀表的工作過(guò)程是當(dāng)環(huán)境中存在可燃性氣體(如甲烷、丁烷、乙炔、苯蒸氣等)時(shí)，透過(guò)傳感器外殼進(jìn)入檢測(cè)氣室內(nèi)，催化氣敏元件接觸到可燃性氣體后，在元件表面發(fā)生氧化反應(yīng)并放出熱量，使元件的電阻值發(fā)生變化，通過(guò)電橋可檢測(cè)到這種變化。本儀表的電子單元(電子電路部分)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行分析處理(見(jiàn)電子部分工作過(guò)程)，轉(zhuǎn)換成4～20mA電流信號(hào)送到二次儀表，同時(shí)顯示濃度值。同時(shí)可因紅外遙控器，發(fā)射紅外線編碼信號(hào)，透過(guò)圖1中的玻璃窗2，被電子單元上的接收元件IC7接收，從而調(diào)整工作參數(shù)。
本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，且省時(shí)省力，特別是解決了現(xiàn)有儀表在傳感器的零點(diǎn)及靈敏度產(chǎn)生較大漂移時(shí)調(diào)整不方便的問(wèn)題，并且采用遙控器調(diào)整而不用打開(kāi)殼體，具有調(diào)整方便及時(shí)，準(zhǔn)確直觀，測(cè)量精度較高等特點(diǎn)。
圖1是本實(shí)用新型的主視圖；圖2是本實(shí)用新型的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型的方框原理圖；圖4是本實(shí)用新型的具體電子電路部分。
圖中1上蓋、2玻璃窗口、3大墊片、4導(dǎo)線(聯(lián)接導(dǎo)線)、5聯(lián)接口(與傳感器相聯(lián))、6墊片、7傳感器(催化型傳感器)、8填沖物、9外殼(傳感器的外殼)、10電子電路部分(或稱電子電路組件)、11接線端子、12數(shù)碼顯示器(LED數(shù)碼顯示器)、13橡膠密封圈、14墊片、15連接緊固螺栓、16聯(lián)接口(接防爆管)、17電纜線、18防爆殼體、19供電電路、20遙控輸入、21微控制器(CCP)、22電源、23信號(hào)輸出、24AD轉(zhuǎn)換、25信號(hào)調(diào)整。
本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，如圖1-4所示。一種可燃性氣體檢測(cè)儀表，包括殼體、傳感器及電子電路三部分，本實(shí)用新型的特征是所說(shuō)的殼體部分有一密封的防爆殼體1，其內(nèi)部為電子電路部分10，其上端設(shè)有透光的可觀看到內(nèi)部數(shù)碼顯示器12的顯示及可進(jìn)行遠(yuǎn)紅外遙控調(diào)整的玻璃窗口2及上蓋1，在殼體1的兩側(cè)設(shè)有聯(lián)接口5和16，一個(gè)聯(lián)接口16接防爆管，防爆管內(nèi)設(shè)有聯(lián)連本儀表(稱為一次儀表)與二次儀表或主機(jī)的電纜線17，另一聯(lián)接口5與帶有透氣隔爆腔的且腔內(nèi)裝有催化型的傳感器7的外殼10聯(lián)接，其中，裝有催化型傳感器7的外殼10與前述儀表的殼體1的內(nèi)腔間裝有填沖物8，從而把它們的腔體分隔開(kāi)。見(jiàn)圖1中的填沖物8、催化型傳感器的外殼9及本儀表的密封的防爆殼體18。
上述所說(shuō)的傳感器部分采用現(xiàn)有的催化型傳感器及其外殼(見(jiàn)圖1中的傳感器7及其外殼9和導(dǎo)線4)。電子電路部分(見(jiàn)圖1、2中的電子電路部分10)，包括電源22、顯示器12、遙控輸入20、供電電路19、傳感器7、信號(hào)調(diào)整25、AD轉(zhuǎn)換24(轉(zhuǎn)換器A/D)、微控制器(CCP)21、信號(hào)輸入等。
權(quán)利要求1.一種可燃性氣體檢測(cè)儀表，包括殼體、傳感器及電子電路三部分，其特征在于所說(shuō)的殼體部分有一密封的防爆殼體，其內(nèi)部為電子電路部分，其上端設(shè)有透光的可觀看到內(nèi)部的數(shù)碼顯示器的顯示及可進(jìn)行遠(yuǎn)紅外遙控調(diào)整的玻璃窗口及上蓋，在殼體的兩側(cè)設(shè)有聯(lián)接口，一個(gè)聯(lián)接口接防爆管，防爆管內(nèi)設(shè)有聯(lián)連本儀表與二次儀表或主機(jī)的電纜線，另一聯(lián)接口與帶有透氣隔爆腔的且腔內(nèi)裝有催化型的傳感器的外殼聯(lián)接，其中，裝有催化型傳感器的外殼與前述儀表的殼體的內(nèi)腔間裝有填沖物，從而把它們的腔體分隔開(kāi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及可燃性氣體檢測(cè)儀表。它包括殼體、傳感器及電子電路三部分,其特征是殼體為密封的防爆殼體,其內(nèi)部為電子電路部分,其上端設(shè)有透光的可觀看到內(nèi)部的數(shù)碼顯示器顯示及可進(jìn)行遠(yuǎn)紅外遙控調(diào)整的玻璃窗口及上蓋,殼體兩側(cè)設(shè)有聯(lián)接口,一個(gè)接防爆管,一個(gè)接傳感器,并在防爆殼體與傳感器外殼間裝設(shè)填充物。本技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用調(diào)整參數(shù)方便,且省時(shí)省力,測(cè)量粗度較高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N27/12GK2316655SQ9623924
公開(kāi)日1999年4月28日 申請(qǐng)日期1996年11月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月26日
發(fā)明者徐光華, 辛德強(qiáng), 曹躍, 王琳 申請(qǐng)人:辛德強(qiáng)