一種氣體檢測(cè)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種氣體檢測(cè)裝置，包括：殼體；設(shè)置在所述殼體內(nèi)的蜂鳴器；設(shè)置在所述殼體的正面的顯示窗；設(shè)置在所述殼體的下端的報(bào)警燈和光學(xué)探頭，所述光學(xué)探頭包括激光器和激光探測(cè)器；設(shè)置在所述殼體內(nèi)的電路板，所述電路板分別與所述蜂鳴器、所述顯示窗、所述報(bào)警燈和所述光學(xué)探頭電路連接。利用TDLAS技術(shù)進(jìn)行氣體濃度的檢測(cè)，具有精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、不易受水汽及非待測(cè)氣體干擾、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠較好得適用于煤礦，石油石化等待測(cè)氣體的環(huán)境，對(duì)待測(cè)氣體進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)及超限報(bào)警。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種氣體檢測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及礦用檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種氣體檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)氣體濃度傳感器主要采用催化和熱導(dǎo)原理制造，也有部分采用紅外原理制造。但催化原理的測(cè)量范圍窄、穩(wěn)定性差、易受水汽及非待測(cè)氣體干擾、壽命短;熱導(dǎo)原理測(cè)量精度低、穩(wěn)定性差、易受水汽及非待測(cè)氣體干擾、壽命短;紅外原理受水汽影響更嚴(yán)重。
[0003]近幾年來(lái)，利用激光光譜技術(shù)進(jìn)行氣體濃度檢測(cè)成為研究的熱門(mén)方向，尤其是具有連續(xù)可調(diào)諧、窄線(xiàn)寬、低功效、廉價(jià)的二極管激光器的出現(xiàn)，使利用激光光譜技術(shù)進(jìn)行氣體檢測(cè)成為可能。因此，本領(lǐng)域亟需一種利用激光光譜技術(shù)進(jìn)行氣體檢測(cè)的裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0005]為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種利用激光光譜技術(shù)進(jìn)行氣體檢測(cè)的裝置。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種氣體檢測(cè)裝置，包括:殼體;蜂鳴器，所述蜂鳴器設(shè)置在所述殼體內(nèi)，與所述蜂鳴器位置對(duì)應(yīng)的殼體位置設(shè)置有蜂鳴孔;顯示窗，所述顯示窗設(shè)置在所述殼體的正面;報(bào)警燈，所述報(bào)警燈設(shè)置在所述殼體的下端;光學(xué)探頭，所述光學(xué)探頭設(shè)置在所述殼體的下端，所述光學(xué)探頭內(nèi)置有激光器和激光探測(cè)器，所述光學(xué)探頭上設(shè)置有通氣孔，內(nèi)部設(shè)置有氣室；電路板，所述電路板設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述電路板分別與所述蜂鳴器、所述顯示窗、所述報(bào)警燈和所述光學(xué)探頭電路連接，其中電路板與光學(xué)探頭之間為柔性電路板連接。所述電路板包括:微控制處理電路，所述微控制處理電路具有電源輸入端、數(shù)據(jù)輸入端、控制輸出端和信號(hào)輸出端；電源電路，所述電源電路的輸出端與所述微控制處理電路的電源輸入端相連;調(diào)制電路，解調(diào)電路，A/D轉(zhuǎn)換器，所述調(diào)制電路的輸入端與所述微控制處理電路的控制輸出端相連，所述調(diào)制電路的輸出端與所述激光器相連，所述解調(diào)電路的輸入端與所述激光探測(cè)器相連，所述解調(diào)電路的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述微控制處理電路的數(shù)據(jù)輸入端相連;輸出模塊，所述輸出模塊與所述微控制處理電路的信號(hào)輸出端相連。本實(shí)用新型利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)進(jìn)行氣體濃度檢測(cè)，其利用使用壽命較長(zhǎng)的二極管激光器，同時(shí)其檢測(cè)結(jié)果具有精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、不易受水汽及非待測(cè)氣體干擾等特點(diǎn)，適用于煤礦，石油石化等待測(cè)氣體的環(huán)境，對(duì)待測(cè)氣體進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)及超限報(bào)警。
[0007]可選地，所述輸出模塊包括顯示電路、報(bào)警電路和輸出控制電路，所述顯示電路與所述顯示窗相連，所述報(bào)警電路與所述報(bào)警燈相連。
[0008]可選地，所述顯示窗具有通訊狀態(tài)顯示塊、功能顯示塊和數(shù)值顯示塊中的至少一個(gè)。
[0009]可選地，所述氣體檢測(cè)裝置還包括懸梁，所述懸梁設(shè)置在所述殼體的上端。
[0010]可選地，所述光學(xué)探頭設(shè)置在在所述殼體的下端的中間位置，所述報(bào)警燈對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述光學(xué)探頭兩側(cè)。
[0011 ]可選地，所述光學(xué)探頭為無(wú)源探頭。
[0012]可選地，所述蜂鳴孔設(shè)置在所述殼體的正面。
[0013]可選地，所述蜂鳴孔設(shè)置在所述顯示窗的下方。
[0014]可選地，所述氣體檢測(cè)裝置還包括電源接口，所述電源接口設(shè)置在所述殼體的側(cè)面，所述電源接口與所述電源電路的輸入端相連。
[0015]可選地，所述微控制處理電路還包括復(fù)位控制單元和遙控控制單元。
[0016]本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種氣體檢測(cè)裝置的主視圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種電路板結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的報(bào)警電路連接示意圖。
[0020]附圖中標(biāo)記為:
[0021 ]I 殼體
[0022]2蜂鳴器
[0023]21蜂鳴孔
[0024]3顯示窗
[0025]31通訊狀態(tài)顯示塊
[0026]32功能顯示塊
[0027]33數(shù)值顯示塊
[0028]4報(bào)警燈
[0029]5光學(xué)探頭
[0030]51激光器[0031 ]52激光探測(cè)器
[0032]6電路板
[0033]61微控制處理電路
[0034]611復(fù)位控制單元
[0035]612遙控控制單元
[0036]62電源電路
[0037]63調(diào)制電路
[0038]64解調(diào)電路
[0039]65 A/D轉(zhuǎn)換器
[0040]66輸出模塊[0041 ]661顯示電路
[0042]662報(bào)警電路
[0043]663輸出控制電路
[0044]7 懸梁
[0045]8電源接口
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0047]在本申請(qǐng)中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“相連”、“連接”、“設(shè)置”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0048]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種氣體檢測(cè)裝置，如圖1所示，包括:殼體I;蜂鳴器2，所述蜂鳴器設(shè)置在所述殼體內(nèi)，與所述蜂鳴器位置對(duì)應(yīng)的殼體位置設(shè)置有蜂鳴孔21;顯示窗3，所述顯示窗設(shè)置在所述殼體的正面;報(bào)警燈4，所述報(bào)警燈設(shè)置在所述殼體的下端;光學(xué)探頭5，所述光學(xué)探頭為無(wú)源探頭，所述光學(xué)探頭設(shè)置在所述殼體的下端，所述光學(xué)探頭內(nèi)置有激光器51和激光探測(cè)器52;電路板6，所述電路板設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述電路板分別與所述蜂鳴器、所述顯示窗、所述報(bào)警燈和所述光學(xué)探頭電路連接，其中電路板與光學(xué)探頭之間為柔性電路板連接。優(yōu)選地，所述激光器為二極管激光器。其中，所述光學(xué)探頭5上設(shè)置有通氣孔，內(nèi)部設(shè)置有氣室，被測(cè)氣體可擴(kuò)散進(jìn)入到光學(xué)探頭中的氣室內(nèi)。
[0049]如圖2所示，所述電路板包括:微控制處理電路61，所述微控制處理電路具有電源輸入端、數(shù)據(jù)輸入端、控制輸出端和信號(hào)輸出端；電源電路62，所述電源電路的輸出端與所述微控制處理電路的電源輸入端相連;調(diào)制電路63，解調(diào)電路64，A/D轉(zhuǎn)換器65，所述調(diào)制電路的輸入端與所述微控制處理電路的控制輸出端相連，所述調(diào)制電路的輸出端與所述激光器相連，所述解調(diào)電路的輸入端與所述激光探測(cè)器相連，所述解調(diào)電路的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述微控制處理電路的數(shù)據(jù)輸入端相連；輸出模塊66，所述輸出模塊與所述微控制處理電路的信號(hào)輸出端相連。所述輸出模塊包括顯示電路661、報(bào)警電路662和輸出控制電路663，所述顯示電路與所述顯示窗相連，如圖3所示，所述報(bào)警電路與所述報(bào)警燈和蜂鳴器相連，所述輸出控制電路用于將氣體濃度信息轉(zhuǎn)換為無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)送給外部的遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。其中，所述光學(xué)探頭通過(guò)柔性電路板與所述電路板相連，所述柔性電路板是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性可撓性的電路板，具有配線(xiàn)密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點(diǎn)。
[0050 ]工作時(shí)，電源接口 8接入直流電源，通過(guò)電源電路6 2將接入的直流電壓轉(zhuǎn)換為芯片電壓，供給整個(gè)裝置電路使用，其中，所述直流電壓為12V?24V，所述芯片電壓為5V。電源接通后，微控制處理電路61通過(guò)控制調(diào)制電路63調(diào)制輸入光學(xué)探頭5的調(diào)制信號(hào)，光學(xué)探頭中激光器51發(fā)射出被測(cè)氣體吸收峰附近的特定波長(zhǎng)的激光，所述激光在氣室內(nèi)被被測(cè)氣體部分吸收，激光探測(cè)器52檢測(cè)吸收后的激光強(qiáng)度，并將探測(cè)信號(hào)傳遞給解調(diào)電路64解調(diào)后發(fā)送給A/D轉(zhuǎn)換器65，A/D轉(zhuǎn)換器將接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給微控制處理電路61進(jìn)行分析，獲得被檢測(cè)氣體的氣體濃度信息，并通過(guò)顯示電路661控制顯示窗3顯示出氣體的濃度值，并經(jīng)輸出控制電路66 3輸出與氣體濃度值對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)給外部的監(jiān)測(cè)分站。當(dāng)氣體濃度超過(guò)設(shè)定的報(bào)警點(diǎn)時(shí)，報(bào)警電路662控制蜂鳴器2發(fā)出聲音報(bào)警信號(hào)，并控制報(bào)警燈4發(fā)出光報(bào)警信號(hào)。
[0051]本實(shí)用新型利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)進(jìn)行氣體濃度檢測(cè)，其基于二極管激光器，具有較長(zhǎng)的使用壽命，同時(shí)其檢測(cè)結(jié)果具有精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、不易受水汽及非待測(cè)氣體干擾等特點(diǎn)，適用于煤礦，石油石化等待測(cè)氣體的環(huán)境，對(duì)待測(cè)氣體進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)及超限報(bào)警。所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)TDLAS技術(shù))主要是利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的窄線(xiàn)寬和波長(zhǎng)隨注入電流改變的特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)或幾個(gè)分子的吸收線(xiàn)的測(cè)量。TDLAS技術(shù)基于可調(diào)諧二極管激光器，通過(guò)控制二極管激光器的溫度或者注入電流，能夠?qū)敵黾す獠ㄩL(zhǎng)進(jìn)行微調(diào)，在一個(gè)掃描周期內(nèi)能夠獲得包含被測(cè)氣體信息的單線(xiàn)吸收譜線(xiàn)和不包括被測(cè)氣體信息的背景譜線(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體濃度的定量分析。TDLAS技術(shù)中最關(guān)鍵的是可調(diào)諧二極管激光器的窄線(xiàn)寬和可調(diào)諧性，可調(diào)諧二極管激光器的線(xiàn)寬通常為幾十兆赫茲，這使得該技術(shù)可以通過(guò)掃描分子的單根吸收線(xiàn)實(shí)現(xiàn)氣體濃度的探測(cè)。
[0052]在本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，所述顯示窗3具有通訊狀態(tài)顯示塊31、功能顯示塊32、和數(shù)值顯示塊33。所述通訊狀態(tài)顯示塊可以為通訊狀態(tài)燈，用于顯示氣體檢測(cè)裝置當(dāng)前的通訊狀態(tài)。所述功能顯示塊可以為一個(gè)LED顯示位，用于顯示對(duì)氣體檢測(cè)裝置進(jìn)行設(shè)置時(shí)的狀態(tài)，例如當(dāng)其顯示為“b”時(shí)，為報(bào)警設(shè)置狀態(tài)；當(dāng)其顯示為“J”時(shí)，為校正調(diào)整狀態(tài)；當(dāng)其顯示為“L”時(shí)，為零點(diǎn)調(diào)整狀態(tài)；當(dāng)其顯示為“F”時(shí)，為恢復(fù)出廠(chǎng)設(shè)置。所述數(shù)值顯示塊可以為三個(gè)LED顯示位，用于以三位數(shù)值顯示檢測(cè)到的被測(cè)氣體濃度值。
[0053]在本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，所述光學(xué)探頭為無(wú)源探頭，無(wú)需通電即可進(jìn)行工作，可以避免在含有易燃易爆氣體的環(huán)境中使用電流引發(fā)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
[0054]在本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，所述氣體檢測(cè)裝置還包括懸梁7，所述懸梁設(shè)置在所述殼體的上端。所述光學(xué)探頭設(shè)置在在所述殼體的下端的中間位置，所述報(bào)警燈對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述光學(xué)探頭兩側(cè)。所述蜂鳴孔設(shè)置在所述殼體的正面，位于所述顯示窗的下方。將懸梁設(shè)置在殼體的上端有利于裝置的懸掛方便;將報(bào)警燈設(shè)置在殼體下端有利于光線(xiàn)照亮距離其較近的下方及側(cè)后方的地面，有利于發(fā)生光的漫反射，提高警示效果;將蜂鳴孔設(shè)置在殼體正面利于聲音向遠(yuǎn)處的傳播，提高警示效果；同時(shí)，這種設(shè)計(jì)也使整個(gè)氣體檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)置更加合理、美觀。
[0055]在本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，所述氣體檢測(cè)裝置還包括電源接口8，所述電源接口設(shè)置在所述殼體的側(cè)面，所述電源接口與所述電源電路的輸入端相連。
[0056]在本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，所述微控制處理電路還包括復(fù)位控制單元611和遙控控制單元612。所述復(fù)位控制單元可以為復(fù)位電路，用于對(duì)氣體檢測(cè)裝置進(jìn)行調(diào)零。所述遙控控制制單元可以為遙控器信號(hào)接收電路，用于接收遙控器對(duì)氣體檢測(cè)裝置發(fā)出的控制指令。
[0057]本實(shí)用新型提供的氣體檢測(cè)裝置利用TDLAS技術(shù)進(jìn)行氣體濃度的檢測(cè)，具有精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、不易受水汽及非待測(cè)氣體干擾、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠較好得適用于煤礦，石油石化等待測(cè)氣體的環(huán)境，對(duì)待測(cè)氣體進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)及超限報(bào)警。
[0058]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣體檢測(cè)裝置，其特征在于，包括: 殼體； 蜂鳴器，所述蜂鳴器設(shè)置在所述殼體內(nèi)，與所述蜂鳴器位置對(duì)應(yīng)的殼體位置設(shè)置有蜂鳴孔； 顯示窗，所述顯示窗設(shè)置在所述殼體的正面； 報(bào)警燈，所述報(bào)警燈設(shè)置在所述殼體的下端； 光學(xué)探頭，所述光學(xué)探頭設(shè)置在所述殼體的下端，所述光學(xué)探頭內(nèi)置有激光器和激光探測(cè)器，所述光學(xué)探頭上設(shè)置有通氣孔，內(nèi)部還設(shè)置有氣室； 電路板，所述電路板設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述電路板分別與所述蜂鳴器、所述顯示窗、所述報(bào)警燈和所述光學(xué)探頭電路連接； 其中，所述電路板包括: 微控制處理電路，所述微控制處理電路具有電源輸入端、數(shù)據(jù)輸入端、控制輸出端和信號(hào)輸出端； 電源電路，所述電源電路的輸出端與所述微控制處理電路的電源輸入端相連； 調(diào)制電路，解調(diào)電路，A/D轉(zhuǎn)換器，所述調(diào)制電路的輸入端與所述微控制處理電路的控制輸出端相連，所述調(diào)制電路的輸出端與所述激光器相連，所述解調(diào)電路的輸入端與所述激光探測(cè)器相連，所述解調(diào)電路的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述微控制處理電路的數(shù)據(jù)輸入端相連； 輸出模塊，所述輸出模塊與所述微控制處理電路的信號(hào)輸出端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體檢測(cè)裝置，其特征在于，所述輸出模塊包括顯示電路、報(bào)警電路和輸出控制電路，所述顯示電路與所述顯示窗相連，所述報(bào)警電路與所述報(bào)警燈相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體檢測(cè)裝置，其特征在于，所述顯示窗具有通訊狀態(tài)顯示塊、功能顯示塊和數(shù)值顯示塊中的至少一個(gè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體檢測(cè)裝置，其特征在于，所述氣體檢測(cè)裝置還包括懸梁，所述懸梁設(shè)置在所述殼體的上端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光學(xué)探頭設(shè)置在在所述殼體的下端的中間位置，所述報(bào)警燈對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述光學(xué)探頭兩側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光學(xué)探頭為無(wú)源探頭。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體檢測(cè)裝置，其特征在于，所述蜂鳴孔設(shè)置在所述殼體的正面。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體檢測(cè)裝置，其特征在于，所述蜂鳴孔設(shè)置于所述顯示窗的下方。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣體檢測(cè)裝置，其特征在于，所述氣體檢測(cè)裝置還包括電源接口，所述電源接口設(shè)置在所述殼體的側(cè)面，所述電源接口與所述電源電路的輸入端相連。10.根據(jù)權(quán)利要求2?9中任一項(xiàng)所述的氣體檢測(cè)裝置，其特征在于，所述微控制處理電路還包括復(fù)位控制單元和遙控控制單元。
【文檔編號(hào)】G01N21/39GK205593920SQ201620347538
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】楊炳雄, 宋霄
【申請(qǐng)人】大連市艾科微波光電子工程研究有限公司