有害气体检测功能鞋的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿井中空气检测装置，尤其涉及一种有害气体检测功能鞋。
【背景技术】
[0002]矿井中的有害气体一般包括C0、H2S、S02、N02、NH3、CH4。然而在这些有害气体中，除过CO外其他的气体在一定浓度内均具有刺激性，人体通过嗅觉就能识别，这些气体对人体的危害很大，但是却可以采取应急措施尽量避免。其中CO是一种无色、无味、微溶于水、能燃烧爆炸的剧毒性气体；该CO与人体血液中的血红素的亲和力比氧气大250?300倍，当CO进入血液后会造成人体缺氧性中毒，最终死亡；然而这样的过程，人体是并不会察觉的。
[0003]目前在矿井中有很多检测CO浓度的装置，这些设备均是独立装置，需要另外设置，只能在设置区域内进行检测，要想对所有活动区域设置这样的独立装置成本很高。
[0004]Motorola的MGSl 100传感器是在微型硅桥结构中嵌入的加热器上制作一层Sn02薄膜，这种结构使该薄膜对CO气体在很宽的温度内具有敏感性，而且硅膜减小了热传导的热损失，从而大大的降低了功耗。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种随身佩戴对矿井中CO浓度检测的有害气体检测功能鞋。
[0006]为实现上述目的，所述有害气体检测功能鞋包括鞋子本体，所述鞋子本体包括鞋底及鞋帮，所述鞋底包括位于脚跟下方的鞋跟。
[0007]所述鞋跟内部设置有裸露在空气中的CO传感器；所述鞋底的中部设置有电路单元及蓄电池，所述电路单元包括与所述CO传感器依次连接的温度补偿电路、运算放大电路、采样转换电路、单片机及预警装置；所述CO传感器用于检测CO浓度，并将检测的CO浓度以电压信号的形式输出到所述运算放大电路进行放大；采样转换电路用于对运算放大电路放大的电压信号进行采样，并将采样的信号转换成电压值发送到所述单片机；当所述采样转换电路输出至所述单片机的电压值大于预设警戒电压值时，所述单片机控制所述预警装置发出报警提示。
[0008]进一步的，所述单片机与所述预警装置之间还连接有继电器，所述继电器的开合受控制于所述单片机，当所述继电器闭合时所述预警装置发出报警提示。
[0009]进一步的，所述预警装置为蜂鸣器或喇叭。
[0010]进一步的，所述预警装置为数个不同颜色间隔闪烁的LED灯。
[0011]进一步的，所述温度补偿电路用于控制所述CO传感器的工作温度，使其在正常温度范围内工作；所述温度补偿电路至少包括一个热敏电阻。
[0012]进一步的，所述CO传感器为Motorola公司的MGS1100型号。
[0013]本实用新型有害气体检测功能鞋使得穿戴它的矿工在任何地方均能够实现对CO浓度的检测，能够扩大矿工的活动范围；另外该功能鞋相较于独立安装的检测装置成本降低。
【附图说明】
[0014]下面结合附图，通过对本实用新型的【具体实施方式】详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0015]附图中，
[0016]图1为本实用新型有害气体检测功能鞋结构示意图；
[0017]图2为本实用新型电路部分模块结构示意图；
[0018]图3为本实用新型CO传感器引脚结构示意图；
[0019]图4为本实用新型CO传感器基本测量电路图；
[0020]图5为本实用新型温度补偿电路的电路图。
[0021]附图标号说明:
[0022]1、鞋子本体；11、鞋底；111、鞋跟；12、鞋帮；2、电路单元；21、温度补偿电路；22、运算放大电路；23、采样转换电路；24、单片机；25、预警装置；26、继电器；3、蓄电池；4、CO传感器。
【具体实施方式】
[0023]为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0024]请参阅图1及图2，本实用新型【具体实施方式】提供一种有害气体检测功能鞋。
[0025]所述有害气体检测功能鞋包括鞋子本体1，所述鞋子本体I包括鞋底及鞋帮12，所述鞋底包括位于脚跟下方的鞋跟111。
[0026]所述鞋跟内部设置有裸露在空气中的CO传感器4 ;所述CO传感器4主要用于检测空气中CO浓度。所述鞋跟可以采用中空结构或者镂空结构或者将所述CO传感器4固定在其中，其中中空结构或者镂空结构能够保证所述CO传感器4附近空气的流动性，能够提高检测精度。
[0027]所述鞋底的中部设置有电路单元2及蓄电池3，所述电路单元2包括与所述CO传感器4依次连接的温度补偿电路21、运算放大电路22、采样转换电路23、单片机24及预警装置25 ;当所述采样转换电路23输出至所述单片机24的电压值大于预设警戒电压值时，所述单片机24控制所述预警装置25发出报警提示。
[0028]在本实施方式中，所述温度补偿电路21主要用于保证所述CO传感器4工作在额定工作温度范围内。CO传感器4用于检测CO浓度，并将检测的CO浓度以电压信号的形式输出到运算放大电路22。当所述CO传感器4没有工作在额定的工作温度范围内时，检测的所述CO浓度将会失准。
[0029]在本实施方式中，所述运算放大电路22主要用于对所述CO传感器4输出的电压信号进行放大便于后期的采样处理。
[0030]在本实施方式中，所述采样转换电路23主要用于对所述运算放大电路放大的电压信号进行采样，并将采样的信号转换成电压值发送至单片机24，转换后的信号为单片机24可识别的电平信号。
[0031]在本实施方式中，所述单片机24在接收所述采样转换电路23的电压信号后做出判断，判断所述CO传感器4检测的CO浓度是否达到了预警值，当达到预警值后，所述单片机24将发出控制信号控制所述预警装置25发出报警提示；否则不发出控制信号。
[0032]当矿工穿上本实施方式的鞋子后能够在矿井的任意位置随时监测CO浓度，能够扩大活动范围，并且相比较独立的检测设备，能够降低成本。
[0033]进一步的，所述单片机24与所述预警装置25之间还连接有继电器26，所述继电器26的开合受控制于所述单片机24，当所述继电器26闭合时所述预警装置25发出报警提不O
[0034]在本实施方式中，采用继电器26能够提高所述预警装置25的报警提示质量。
[0035]进一步的，所述预警装置25可以通过声音发出警报可以通过发光发出警报，具体的所述预警装置25可以为喇叭或者蜂鸣器，还可以为数个不同颜色间隔闪烁的LED灯。
[0036]请参阅图3至图5，进一步的，在本实施方式中，所述CO传感器4为Motorola公司的MGSl 100型号。
[0037]在本实施方式中，所述CO传感器4中的检测材料为Sn02，在该CO传感器4正常工作时，所述Sn02材料必须处在一定温度内，为此该CO传感器4包括内部的加热结构以及外接加热电压。所述Sn02材料的阻值会随CO浓度改变。
[0038]所述MGS1100具有I?4号引脚，其中引脚2与引脚4之间连接加热电压Vh，在传感器内部夹持的是加热电阻，该加热电阻用于对Sn02材料加热。
[0039]在实际检测当中，所述引脚3上加工作电压Vcc，所述引脚I输出检测电压，所述检测电压是随所述Sn02的电阻值改变的。
[0040]进一步的，所述温度补偿电路21至少包括一个热敏电阻。
[0041]在图中所述热敏电阻为RT，所述电阻RT的阻值在温度升高时降低，在温度降低时升高。所述CO传感器4的内部电阻为RS，所述电阻RS受检测的CO浓度变化。所述CO传感器4的负载电阻为RL。
[0042]以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种有害气体检测功能鞋，包括鞋子本体，所述鞋子本体包括鞋底及鞋帮，所述鞋底包括位于脚跟下方的鞋跟，其特征在于，所述鞋跟内部设置有裸露在空气中的CO传感器；所述鞋底的中部设置有电路单元及蓄电池，所述电路单元包括与所述CO传感器依次连接的温度补偿电路、运算放大电路、采样转换电路、单片机及预警装置；所述CO传感器用于检测CO浓度，并将检测的CO浓度以电压信号的形式输出到所述运算放大电路进行放大；采样转换电路用于对运算放大电路放大的电压信号进行采样，并将采样的信号转换成电压值发送到所述单片机；当所述采样转换电路输出至所述单片机的电压值大于预设警戒电压值时，所述单片机控制所述预警装置发出报警提示。2.根据权利要求1所述的有害气体检测功能鞋，其特征在于，所述单片机与所述预警装置之间还连接有继电器，所述继电器的开合受控制于所述单片机，当所述继电器闭合时所述预警装置发出报警提示。3.根据权利要求1或2所述的有害气体检测功能鞋，其特征在于，所述预警装置为蜂鸣器或喇叭。4.根据权利要求1或2所述的有害气体检测功能鞋，其特征在于，所述预警装置为数个不同颜色间隔闪烁的LED灯。5.根据权利要求1所述的有害气体检测功能鞋，其特征在于，所述温度补偿电路用于控制所述CO传感器的工作温度，使其在正常温度范围内工作；所述温度补偿电路至少包括一个热敏电阻。6.根据权利要求1所述的有害气体检测功能鞋，其特征在于，所述CO传感器为Motorola 公司的 MGSl 100 型号。
【专利摘要】本实用新型的有害气体检测功能鞋包括鞋子本体，所述鞋子本体包括鞋底及鞋帮，所述鞋底包括位于脚跟下方的鞋跟，所述鞋跟内部设置有裸露在空气中的CO传感器；所述鞋底的中部设置有电路单元及蓄电池，所述电路单元包括与所述CO传感器依次连接的温度补偿电路、运算放大电路、采样转换电路、单片机及预警装置；当所述采样转换电路输出至所述单片机的电压值大于预设警戒电压值时，所述单片机控制所述预警装置发出报警提示。使得穿戴它的矿工在任何地方均能够实现对CO浓度的检测，能够扩大矿工的活动范围；另外该功能鞋相较于独立安装的检测装置成本降低。
【IPC分类】G01N27/04, A43B3/00
【公开号】CN204908111
【申请号】CN201520485739
【发明人】张格斯
【申请人】深圳市京泰防护科技股份有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年7月7日