[發(fā)明專利]基于催化燃燒式氣體傳感器的點型可燃氣體探測裝置

在審

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• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107561208A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張杰;褚旻;汪銳;付偉
• 申請（專利權(quán)）人: 翼捷安全設(shè)備（昆山）有限公司
• 主分類號: G01N31/10
• 分類號: G01N31/10;G01N31/12
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，尤其涉及氣體傳感器領(lǐng)域，具體是指一種基于催化燃燒式氣體傳感器的點型可燃氣體探測裝置。

背景技術(shù)

催化燃燒式傳感器屬于高溫氣體傳感器，是利用催化燃燒產(chǎn)生的熱效應(yīng)原理。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是檢測元件和補償元件配對組成測量電橋，當(dāng)達到一定溫度，可燃氣體在檢測元件載體表面和催化劑的共同作用下發(fā)生無焰燃燒，載體溫度就相應(yīng)升高，從而通過它內(nèi)部的鉑電阻阻值也會發(fā)生相應(yīng)改變，平衡電橋就失去了平衡，輸出一個與可燃氣體濃度成正比的電信號。

所以，只要能測量鉑電阻阻值大小，就可以知道待測氣體的濃度。它主要用來做氣體報警基于催化燃燒式氣體傳感器的點型可燃氣體探測裝置使用，它的優(yōu)缺點體現(xiàn)如下：

優(yōu)點：催化燃燒式傳感器結(jié)構(gòu)很簡單、生產(chǎn)制造成本很低；催化燃燒式氣體傳感器氣敏元件可檢測大部分可燃性氣體，對于不能燃燒的氣體，傳感器都沒有任何響應(yīng)；在空氣中可對可燃氣體在爆炸下限濃度以下的含量報警；輸出信號接近線性，尤其是氣體濃度達到百分之六十以下時，線性度更好；傳感器輸出基本不受水蒸氣的影響，對環(huán)境的溫濕度影響不敏感；

缺點：工作溫度高，檢測元件的表面溫度一般在200到300℃，內(nèi)部溫度最高可達到700到800℃，因此催化燃燒式傳感器難以做成本安防爆型結(jié)構(gòu)；元件易受硫化物、鹵素化合物等的影響，降低使用壽命；在缺氧環(huán)境下用可燃氣體報警器檢測時指示值誤差較大；不同可燃氣體的燃燒值不同，傳感器測量的是燃燒引起的電阻變化而不是濃度的變化，因此不同可燃氣體即使在相同的濃度下讀數(shù)也可能不同；使用催化燃燒式氣體傳感器氣敏元件測量可燃氣體濃度時，氧氣濃度是一個必須注意的問題。催化燃燒式傳感器要求至少在8-10％的氧氣濃度下才能進行準確測量。而在100％可燃氣濃度下，這種儀器的讀數(shù)將是0％，因此在使用過程中，要求測量可燃氣體的濃度之前必須首先測量氧氣濃度。

另外，催化燃燒式氣體傳感器氣敏元件，不適合于檢測“較重的”或者長鏈的烷烴，特別是高閃點的物質(zhì)，此時比較好的方法是使用光離子化檢測器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種能實現(xiàn)一人標定、實現(xiàn)多檔報警提醒、防止對人體的二次傷害的隔爆加本安型的基于催化燃燒式氣體傳感器的點型可燃氣體探測裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基于催化燃燒式氣體傳感器的點型可燃氣體探測裝置具有如下構(gòu)成：

該基于催化燃燒式氣體傳感器的點型可燃氣體探測裝置，其主要特點是，包括主體部分和插接在所述的主體部分上的傳感器部分，所述的傳感器部分可實現(xiàn)一人標定，包括互相連接的催化燃燒式氣體傳感器氣敏元件和傳感器控制模塊，且傳感器控制模塊與所述的主體部分相連接，所述的催化燃燒式氣體傳感器氣敏元件用于檢測可燃氣體，所述的傳感器控制模塊用于控制所述的催化燃燒式氣體傳感器氣敏元件的工作狀態(tài)，以及用于與所述的主體部分進行通信，該基于催化燃燒式氣體傳感器的點型可燃氣體探測裝置具有隔爆加本安的防爆結(jié)構(gòu)，支持傳感器部分在所述的主體部分上的熱插拔操作。

較佳地，所述的主體部分包括單片機模塊、轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊和報警模塊，其中所述的單片機模塊連接所述的傳感器控制模塊，所述的轉(zhuǎn)換模塊分別連接所述的單片機模塊和報警模塊，所述的電源模塊給所述的單片機模塊和轉(zhuǎn)換模塊供電，所述的電源模塊也與所述的傳感器部分相連接，給所述的傳感器部分供電。

更佳地，所述的轉(zhuǎn)換模塊包括D/A轉(zhuǎn)換芯片和與所述的D/A轉(zhuǎn)換芯片相連接的三線制轉(zhuǎn)換芯片，所述的轉(zhuǎn)換模塊通過所述的三線制轉(zhuǎn)換芯片連接至所述的報警模塊，所述的轉(zhuǎn)換模塊通過所述的D/A轉(zhuǎn)換芯片連接至所述的單片機模塊。

更佳地，所述的主體部分還包括與單片機模塊相連接的LED顯示屏，且所述的單片機模塊與LED顯示屏之間設(shè)置有LED驅(qū)動電路。

更佳地，所述的報警模塊為可實現(xiàn)多段報警的報警模塊，通過對輸入該報警模塊的電流進行分段獲取對應(yīng)的分段結(jié)果，并根據(jù)分段結(jié)果進行相應(yīng)報警。

更佳地，所述的報警模塊中設(shè)置繼電器，其數(shù)目與分段結(jié)果的數(shù)目相匹配，且所述的繼電器用于實現(xiàn)各分段結(jié)果所對應(yīng)的報警。

更佳地，所述的分段結(jié)果包括兩種，所述的報警模塊中對應(yīng)設(shè)置有兩個繼電器。

更佳地，所述的電源模塊包括濾波單元和DC/DC轉(zhuǎn)換單元，用于連接外接電源，給所述的主體部分和傳感器部分供電，且外接電源經(jīng)濾波單元連接至所述的DC/DC轉(zhuǎn)換單元，通過所述的DC/DC轉(zhuǎn)換單元給所述的主體部分和傳感器部分供電。