基于穩(wěn)頻技術及差頻技術的氣體測量儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于穩(wěn)頻技術及差頻技術的氣體測量儀，屬于氣體濃度測量設備技術領域。
【背景技術】
[0002]氣體測量儀是一種檢測氣體濃度的儀器，它主要利用氣體傳感器來檢測環(huán)境中存在的氣體的種類、成份以及含量?，F(xiàn)有的氣體傳感器通常采用接觸的方式進行測量，這種測量方式在使用中會遇到許多問題:諸如儀器工作壽命短、測量數(shù)據(jù)誤差大等，尤其當感應頭上有灰塵、油煙等附著物時，這類附著物會導致傳感器不靈敏甚至癱瘓。上述傳感器對被測氣體的檢測過程中，還需要針對被測氣體成分的不同，選擇不同類型的氣體傳感器，這樣不但增加了設備的生產(chǎn)成本，而且操作過程復雜，也給用戶增加了使用的難度。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是針對上述問題而設計提供了一種基于穩(wěn)頻技術及差頻技術的氣體測量儀，該氣體測量儀由于采用了穩(wěn)頻技術及差頻技術，可以在不更換測量探頭的前提下，適應多種被測氣體:如氮氣、氧氣、二氧化碳、瓦斯、霧霾等；該氣體測量儀由于采用了穩(wěn)頻技術及差頻技術，克服了傳統(tǒng)測量儀器工作壽命短以及測量數(shù)據(jù)誤差大的缺點；該氣體測量儀設置有微機數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)操作簡單、數(shù)據(jù)分析功能強大；該氣體測量儀可以對被測氣體中的可燃氣體和有毒氣體的含量進行檢測，當可燃氣和有毒氣體在空氣中的含量超標時，該氣體測量儀可自動報警。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型是通過如下技術手段實現(xiàn)的:
[0005]一種基于穩(wěn)頻技術及差頻技術的氣體測量儀，它包括有測量探頭、穩(wěn)頻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理模塊、混頻器、倍頻器、高穩(wěn)晶體振蕩器部分；其特征是:穩(wěn)頻系統(tǒng)設置有檢波器、中頻放大器、鑒相器、積分器、晶體振蕩器、壓控晶振、倍頻濾波器一、倍頻濾波器二、倍頻濾波器三；測量探頭與穩(wěn)頻系統(tǒng)中的檢波器、倍頻濾波器三連接，倍頻濾波器一與混頻器連接，高穩(wěn)晶體振蕩器與倍頻器連接，倍頻器、數(shù)據(jù)處理模塊與混頻器連接；檢波器與中頻放大器連接，中頻放大器與鑒相器連接，鑒相器與積分器、晶體振蕩器連接，積分器、晶體振蕩器與壓控晶振連接，壓控晶振與倍頻濾波器一連接，倍頻濾波器一與倍頻濾波器二連接，倍頻濾波器二與倍頻濾波器三連接。
[0006]所述的測量探頭可以采用微波高Q諧振腔，其固有諧振頻率為9600MC。
[0007]所述的中頻放大器采用輸出頻率為500Kc。
[0008]所述的高穩(wěn)晶體振蕩器的輸出頻率為5.56111 IMc。
[0009]工作原理:
[0010]當測量探頭內(nèi)的電波通過被測氣體時，測量探頭的諧振頻率隨被測氣體性質(zhì)的不同而不同，利內(nèi)用穩(wěn)頻系統(tǒng)使25Mc壓控晶振的振蕩頻率緊隨腔體諧振頻率變化，此變化的振蕩信號經(jīng)四次倍頻后達到lOOMc，混頻器將此振蕩信號與100.1Mc的標準頻率混頻，得出差頻信號，將此差頻信號送入微機數(shù)據(jù)處理模塊，由此便能實現(xiàn)對被測氣體的連續(xù)測量。
[0011]需要注意的是，振蕩信號經(jīng)四次倍頻后達到10Mc后，又經(jīng)過倍頻濾波器二四次倍頻后達到400Mc，然后經(jīng)過倍頻濾波器三的二十四次倍頻后達到9600MC，理論上探頭腔體為真空時的諧振頻率與腔體中存有氣體時的諧振頻率之差是所需要的測量電信號，即差頻在9600Mc上進行，而在實施例中差頻在10Mc上進行，這相當于對差頻信號縮小了 96倍，且混頻使用的標準頻率為100.lMc，該標準頻率是由高穩(wěn)晶體振蕩器的輸出頻率5.56111 IMc經(jīng)倍頻器十八次倍頻后而來。
[0012]本實用新型主要具有以下有益效果:
[0013]1、該氣體測量儀由于采用了穩(wěn)頻技術及差頻技術，可以在不更換測量探頭的前提下，適應多種被測氣體:如氮氣、氧氣、二氧化碳、瓦斯、霧霾等；
[0014]2、該氣體測量儀由于采用了穩(wěn)頻技術及差頻技術，克服了傳統(tǒng)測量儀器工作壽命短以及測量數(shù)據(jù)誤差大的缺點；
[0015]3、該氣體測量儀設置有微機數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)操作簡單、數(shù)據(jù)分析功能強大；
[0016]4、該氣體測量儀可以對被測氣體中的可燃氣體和有毒氣體的含量進行檢測，當可燃氣和有毒氣體在空氣中的含量超標時，該氣體測量儀可自動報警。
【附圖說明】
[0017]附圖是本實用新型基于穩(wěn)頻技術及差頻技術的氣體測量儀的電路連接結(jié)構示意圖。
[0018]如圖所示，上述一種基于穩(wěn)頻技術及差頻技術的氣體測量儀的各單元連接結(jié)構部分由下列阿拉伯數(shù)字進行表示:
[0019]1.測量探頭、2.檢波器、3.中頻放大器、4.鑒相器、5.積分器、6.晶體振蕩器、
7.壓控晶振、8.穩(wěn)頻系統(tǒng)、9.數(shù)據(jù)處理模塊、10.混頻器、11.倍頻濾波器一、12.倍頻器、
13.倍頻濾波器二、14.高穩(wěn)晶體振蕩器、15.倍頻濾波器三。
[0020]下面結(jié)合實施例和說明書附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
【具體實施方式】
[0021]實施例
[0022]如圖所示，一種基于穩(wěn)頻技術及差頻技術的氣體測量儀，它包括有測量探頭1、穩(wěn)頻系統(tǒng)8、數(shù)據(jù)處理模塊9、混頻器10、倍頻器12、高穩(wěn)晶體振蕩器14部分。
[0023]如圖所示，穩(wěn)頻系統(tǒng)8設置有檢波器2、中頻放大器3、鑒相器4、積分器5、晶體振蕩器6、壓控晶振7、倍頻濾波器一 11、倍頻濾波器二 13、倍頻濾波器三15。
[0024]如圖所示，測量探頭I與穩(wěn)頻系統(tǒng)8中的檢波器2、倍頻濾波器三15連接，倍頻濾波器一 11與混頻器10連接，高穩(wěn)晶體振蕩器14與倍頻器12連接，倍頻器12、數(shù)據(jù)處理模塊9與混頻器10連接。
[0025]如圖所示，檢波器2與中頻放大器3連接，中頻放大器3與鑒相器4連接，鑒相器4與積分器5、晶體振蕩器6連接，積分器5、晶體振蕩器6與壓控晶振7連接，壓控晶振7與倍頻濾波器一 11連接，倍頻濾波器一 11與倍頻濾波器二 13連接，倍頻濾波器二 13與倍頻濾波器三15連接。
[0026]如圖所示，測量探頭I可以采用微波高Q諧振腔，其固有諧振頻率為9600MC，中頻放大器3的輸出頻率為500Kc，高穩(wěn)晶體振蕩器14的輸出頻率為5.561111MC。
【主權項】
1.一種基于穩(wěn)頻技術及差頻技術的氣體測量儀，它包括有測量探頭(I)、穩(wěn)頻系統(tǒng)(8)、數(shù)據(jù)處理模塊(9)、混頻器(10)、倍頻器(12)、高穩(wěn)晶體振蕩器(14)部分；其特征是:穩(wěn)頻系統(tǒng)(8)設置有檢波器(2)、中頻放大器(3)、鑒相器(4)、積分器(5)、晶體振蕩器(6)、壓控晶振(7)、倍頻濾波器一(11)、倍頻濾波器二(13)、倍頻濾波器三(15);測量探頭(I)與穩(wěn)頻系統(tǒng)(8)中的檢波器(2)、倍頻濾波器三(15)連接，倍頻濾波器一(11)與混頻器(10)連接，高穩(wěn)晶體振蕩器(14)與倍頻器(12)連接，倍頻器(12)、數(shù)據(jù)處理模塊(9)與混頻器(10)連接；檢波器(2)與中頻放大器(3)連接，中頻放大器(3)與鑒相器(4)連接，鑒相器⑷與積分器(5)、晶體振蕩器(6)連接，積分器(5)、晶體振蕩器(6)與壓控晶振(7)連接，壓控晶振(7)與倍頻濾波器一(11)連接，倍頻濾波器一(11)與倍頻濾波器二(13)連接，倍頻濾波器二(13)與倍頻濾波器三(15)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于穩(wěn)頻技術及差頻技術的氣體測量儀，其特征是:測量探頭⑴可以采用微波高Q諧振腔，其固有諧振頻率為9600MC，中頻放大器(3)的輸出頻率為500Kc，高穩(wěn)晶體振蕩器(14)的輸出頻率為5.561111MC。
【專利摘要】一種基于穩(wěn)頻技術及差頻技術的氣體測量儀，它包括有測量探頭、穩(wěn)頻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理模塊、混頻器、倍頻器、高穩(wěn)晶體振蕩器部分；其特征是：穩(wěn)頻系統(tǒng)設置有檢波器、中頻放大器、鑒相器、積分器、晶體振蕩器、壓控晶振、倍頻濾波器一、倍頻濾波器二、倍頻濾波器三；測量探頭與穩(wěn)頻系統(tǒng)中的檢波器、倍頻濾波器三連接，倍頻濾波器一與混頻器連接，高穩(wěn)晶體振蕩器與倍頻器連接，倍頻器連接、數(shù)據(jù)處理模塊與混頻器連接；檢波器與中頻放大器連接，中頻放大器與鑒相器連接，鑒相器與積分器、晶體振蕩器連接，積分器、晶體振蕩器與壓控晶振連接，壓控晶振與倍頻濾波器一連接，倍頻濾波器一與倍頻濾波器二連接，倍頻濾波器二與倍頻濾波器三連接。
【IPC分類】G08B21-16, G01N22-00
【公開號】CN204556525
【申請?zhí)枴緾N201520148134
【發(fā)明人】潘潔, 于小燕, 張云凌, 王永偉
【申請人】潘潔
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月13日