[實用新型]氦濃度儀

有效

• 申請號: 201220545292.3
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN202837222U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 張果;江鑫;朱思蓮;彭勇
• 申請（專利權）人: 愛發科東方真空（成都）有限公司
• 主分類號: G01N27/18
• 分類號: G01N27/18
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司 51100
• 代理人: 馮忠亮

技術領域：

本實用新型與檢測氦氣濃度的裝置有關，尤其與氦檢漏設備的氦濃度檢測裝置有關。

背景技術：

?????已有的氦濃度檢測裝置的傳感器采用電阻絲作為傳感元件，電阻絲易斷，傳感器殼體的進氣孔為限流小孔，易堵塞。裝置故障率高，維護困難，讀數不穩定，不直觀、精度差。

實用新型內容：???

本實用新型的目的是提供一種使用方便、讀數直觀、不需維護、安全可靠、穩定、精度高的氦濃度儀。

本實用新型是這樣實現的：

本實用新型氦濃度儀，傳感器2的殼體內的熱傳導式氣敏元件13與電阻組成電橋，電橋的輸出腳12接放大單元9，傳感器殼體內有進氣口3和排氣口4，進氣口3經微型泵5接氣源11，放大單元的輸出接控制顯示單元10。

所述放大單元由跟隨器、第一單片機、差分放大器、調整電路和測溫芯片構成，電橋的輸出接跟隨器的輸入，跟隨器的輸出一路接第一單片機進行A/D轉換，另一路接第一差分放大器的輸入，第一差分放大器的輸出經電位器和電阻構成的調整電路接第二差分放大器的輸入，第二差分放大器的輸出接第一單片機，第一單片機接測溫芯片（18B20），測溫芯片位于傳感器2的殼體內，控制顯示單元由第二單片機、LCD顯示屏，鍵盤和驅動芯片組成，驅動芯片輸出接外部PLC。

所述的第一單片機為STC12C5628AD，第二單片機為STC12C5A60S2，驅動芯片為74HC595，熱傳導式氣敏元件為市售對導熱率敏感的元件，如?MD62?熱傳導式氣敏元件。

所述的微型泵5經流量計6、過濾器7、減壓器8接氣源11。

本實用新型采用外購的熱傳導式氣敏元件代替原來的電阻絲，用微型泵代替限流小孔，通過微調壓力進行流量調節。氦濃度儀大大降低了故障的發生率，使用更加方便可靠。

本實用新型有如下優點：

1.采用液晶顯示屏顯示濃度值，讀數直觀、清楚。

2.傳感器不用維護，具有較好的穩定性。

3.儀器設有報警裝置，若濃度低于設定濃度，則顯示屏會出現提示并輸出開關量信號。

4.測量時，儀器濃度顯示迅速，重復性好，精確度較高。

5.氦為惰性氣體，儀器在使用時安全可靠。

附圖說明：

圖1為本實用新型的框圖。

圖2為電氣原理框圖。

圖3為放大單元原理圖。

圖4為控制顯示單元原理圖。

具體實施方式：

一、本實用新型的工作原理

使用熱傳導式氣敏元件，根據混合氣體的總導熱系數隨待分析氣體含量的不同而改變的原理，在傳感器2通入不同濃度的氦氣后，氣敏元件阻值隨通過的氦氣濃度變化而發生變化，引起橋路電壓發生變化，對此電壓進行放大后就可確定被檢氦氣的濃度，測溫芯片起參比及溫度補償作用。

二、本實用新型的構成

本實用新型由測量系統和氣路系統組成。

1.氣路系統的被檢氣源11的壓力應被減壓至0.2Mpa，再微調減壓閥8，通過微型泵5使流量調節到指定值，流量計6指示氣體的流量。過濾器7過濾掉氣體中的雜質，?

2.本實用新型的電氣原理如下：

??本實用新型的的電氣由三部分組成：放大單元、控制顯示單元、電源。

（1）氦信號檢測放大

氣敏元件與R5、R6、R7組成電橋，元件的阻值隨通過的氦氣濃度變化，引起電橋輸出的變化。電橋兩端的輸出電壓IN-AIR和IN-HE通過由運放構成的跟隨器電路U1A和U1B緩沖后分別輸入單片機STC12C5628AD的15腳和16腳進行A/D氣敏轉換，作為判斷氣敏元件是否損壞的條件。同時將這兩個電壓信號AIR和HE輸入由運放U2A和外部電阻構成的差分放大器電路，調整電路中的電位器RW2和RW4可以改變輸出電壓信號（U2A的1腳）的大小和線性度，這個輸出信號輸入到由運放U2B和外部電阻構成的差分放大器電路，調整RW1可以改變輸出電壓信號（U2B的7腳）的滿度，最后這個輸出信號進入單片機STC12C5628AD的13腳進行A/D轉換，單片機內部計算后得到當前測量氣體濃度值。單片機7腳外接測溫芯片18B20，測量傳感器處工作溫度做溫度補償。本單元有RS232接口（芯片MAX232）和控制顯示單元通訊。

（2）控制顯示單元