[實用新型]甲烷檢測報警儀

有效

• 申請號: 201420126923.7
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN203812373U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 王壽全;呂志剛;曾森茂;文小紅;吳傳貴;余玉江;柯淋;蔣韜;周強;劉帥;賈彥飛
• 申請（專利權）人: 四川省川煤科技有限公司
• 主分類號: G08B21/16
• 分類號: G08B21/16
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 徐麗維

技術領域

本實用新型涉及一種氣體檢測報警儀，具體涉及一種可兼容兩種不同原理傳感器的便攜式甲烷檢測報警儀。

背景技術

甲烷檢測報警儀是一種檢測甲烷濃度的設備，主要是用于礦井和其他能夠產生甲烷的場所。甲烷這種易燃易爆的氣體是所有煤礦開采過程中必然產生的，是不可避免的，一旦甲烷濃度超標極易引發事故，對礦井內工作的工人產生很大的人身危害，由于甲烷是一種無色無味的氣體，所以只能通過靈敏可靠的檢測儀器才能進行檢測。

國內現有的便攜式甲烷檢測報警儀一般有兩種不同原理的產品，即催化燃燒原理型和非色散紅外（NDIR）原理型。由于這兩種傳感器原理不同，導致它們的輸入電路和輸出電路以及報警儀硬件和軟件不相同，也就是說，催化燃燒原理型和非色散紅外原理型無法兼容并自動識別在同一個甲烷檢測報警儀上。在事先無法確定待測濃度，不能斷定需要使用哪種檢測報警儀時，只能攜帶兩種報警儀或者人工手動調節按鈕以適應甲烷探頭，這樣不僅增加了成本，而且復雜不易操作。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于提供一種甲烷檢測報警儀，這種甲烷檢測報警儀能夠提供一種可兼容兩種不同原理并自動識別的便攜式甲烷檢測報警儀。

為了解決上述問題，本實用新型通過以下方式來實現：

一種甲烷檢測報警儀，包括甲烷探頭、采集模塊和模數轉換模塊，甲烷探頭的輸出端與模數轉換模塊通過采集模塊通訊連接，其特征在于：所述的采集模塊包括采集催化燃燒型探頭信號的采集電路和采集非色散紅外型探頭信號的采集電路。

所述催化燃燒型原理電路包括由兩只精密電阻（Rs1和Rs2）、微調電阻RW1和濾波電容器，所述精密電阻的公共端和甲烷探頭的輸出端作為催化燃燒型原理傳感器電壓信號輸出端。

所述非色散紅外型原理電路包括由兩只精密電阻（Rs1和Rs2）、微調電阻RW1、濾波電容器和兩只大阻值的電阻（Rs3和Rs4），所述大阻值的電阻起到非色散紅外型原理傳感器輸出信號的分壓功能和輕負載下拉功能。

進一步地，還包括控制單元電路，所述控制單元電路中包括一微處理器，所述微處理器采用哈佛總線結構三級流水線，比較理想的是采用32位ARM?cortex-m3內核的STM32F103，具有豐富的外設和較強的抗干擾能力，很適用于工業控制。

進一步地，還包括電源變換電路，所述電源變換電路包括將輸入電壓變換至5VDC的一級DC/DC電路，以及三路由TC1185芯片精密穩壓器構成的二級精密穩壓電路。電源輸入經一級DC/DC變換至5VDC，此DC/DC電路變換效率最低不小于80%，相比其它線性穩壓器件電路，提升了電源的使用效率，此5VDC為后級所有電路供電，經三路二級精密穩壓器件穩壓變換后得三路獨立電壓，分別為探頭元件、微處理器和聲光報警以及其它電路供電。

進一步地，還包括顯示電路，所述顯示電路包括4只LED數碼管和4只用于驅動LED數碼管的驅動IC，所述微處理器通過IO口串行地將需要顯示的編碼發送至驅動IC驅動LED數碼管發光，用于實現顯示甲烷濃度。

所述的驅動IC可以采用74HC164，所述74HCT164是8位邊沿觸發式移位寄存器，微處理器通過IO口串行地將需顯示的數字編碼發送至74HCT164，74HCT164則并行輸出編碼驅動數碼管，它對每段數碼管的驅動電流最大為20mA，較大的驅動電流使數碼管顯示亮度較高，這有利于在煤礦井下黑暗環境的觀察。

進一步地，還包括報警電路，所述報警電路包括發光二極管、有源蜂鳴器和發光二極管以及有源蜂鳴器的驅動電路，以在甲烷超標時實現聲光報警。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：該甲烷檢測報警儀可以同時兼容兩種不同原理探頭，根據不同探頭工作時輸出信號的特點進行硬件電路識別和軟件處理，進而在開機瞬間進行準確判斷并使用相應配置，使報警儀開機后自動進入不同探頭工作模式，根據實際使用情況只需更換探頭后重新啟動報警儀即可，能夠有效降低成本和簡化操作。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路框圖；

圖2為本實用新型控制單元電路原理圖；

圖3為本實用新型電源變換電路原理圖；

圖4為本實用新型信號采集電路原理圖；

圖5為本實用新型顯示電路原理圖；

圖6為本實用新型報警電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。