一种五合一气体传感器及运行方法与流程

本发明涉及空气环保领域，尤其涉及一种五合一气体传感器及运行方法。

背景技术：
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空气，我们每天都呼吸着的″生命气体″，它分层覆盖在地球表面，透明且无色无味，它主要由氮气和氧气组成，对人类的生存和生产有重要影响。

空气是指地球大气层中的气体混合。它主要由78％的氮气、21％氧气、0.93％的稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙)，0.04％的二氧化碳，0.03％的其他物质(如水蒸气、杂质等)组成的混合物。空气的成分不是固定的，随着高度的改变、气压的改变，空气的组成比例也会改变。但是长期以来人们一直认为空气是一种单一的物质，直到后来法国科学家拉瓦锡通过实验首先得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。19世纪末，科学家们又通过大量的实验发现，空气里还有氦、氩、氙等稀有气体。

在自然状态下空气是无味无臭的。

空气中的氧气对于所有需氧生物来说是必须的。所有动物都需要呼吸氧气。此外植物利用空气中的二氧化碳进行光合作用，二氧化碳是近乎所有植物的唯一的碳的来源。

但是如果空气受到污染或者和有害气体发生反应就会发生很多危险事故。例如：

1.在智能家居市场中通常会发生燃气泄漏导致爆炸事故，.燃气泄漏及不充分燃烧导致一氧化碳中毒，.燃气燃烧及长期关窗导致二氧化碳浓度超标，家庭装修导致甲醛及挥发性有机物含量超标都会造成大量的人员伤亡和财产损失，尤其是甲醛还会造成每年210万胎儿发育畸形或者死亡。

2.在汽车市场中由于车窗关闭、新风系统关闭导致二氧化碳浓度超标，车内甲醛等挥发性有机物超标，或者怠速容易造成车内一氧化碳超标，为此2015年底，《乘用车内空气质量评价指南》从推荐性升级到强制性，车内甲醛等挥发性有机污染物(VOCs)评价有望成为强制认证。

为此人们急需要一种能够同时检测甲烷、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、VOC五种有害气体的空气检测仪器，目前市场上的空气检测仪器大多产品只测量单一气体，不能同时检测多组分气体并且大多数产品只有显示功能、报警功能，而且通常使用的电化学使用寿命为1.5年；催化燃烧使用寿命＜3年，更换成本高，电化学传感器测量值会出现漂移，需要定期标定用户一般不具备标定条件，维护繁琐。

技术实现要素：
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为了解决上述问题，本发明提供了一种体积小、成本低、集成度高、响应速度快灵敏度高、使用寿命长，免标的，能够对空气进行甲烷、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、VOC五种有害气体的检测并且通过检测数据的显示转换输出可以对汽车内新风系统控制，空气清新机控制或者对智能家居中的厨房燃气泄漏浴室一氧化碳进行预警的技术方案。

一种五合一气体传感器，包括壳体、五合一测量模块、液晶显示器、微处理器、A/D信号转换器、数据输出口、报警器、控制电路，所述壳体为长方体工程塑料壳，液晶显示器安装在壳体的正面，五合一测量模块安装在壳体内，在五合一测量模块的一侧安装有微处理器，在五合一测量模块的另一侧安装有A/D信号转换器，数据输出口安装在壳体的侧面，报警器安装在壳体的正上方，五合一测量模块、液晶显示器、微处理器、A/D信号转换器、数据输出口、报警器通过控制电路相连。

作为优选，壳体的表面安装有N个通气微孔，在通气微孔上安装有微孔过滤片。

作为优选，五合一测量模块由甲烷、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、VOC五种监测模块合并集成在一个监测摸块上。

作为优选，液晶显示器为7英寸触摸式输入液晶显示屏，在液晶显示器的下方安装有开关，在开关的一侧设置有连接电线插入口。

作为优选，报警器为声光一体报警器，在报警器的表面安装有 LED闪烁灯。

为了实现该五合一气体传感器的运行方法包括以下步骤：

(1)将五合一气体传感器设备归零，至于工作环境；

(2)在一测量阶段和一再生阶段之间进行交替，在测量阶段期间将待测量的气体向五合一气体传感器导入，并且在再生阶段期间将一具有减小的一氧化氮或二氧化氮浓度的气体向所述五合一气体传感器传导；

(3)在再生阶段期间所述五合一气体传感器借助于外部加热装置被加热到一高于测量温度的温度上。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明体积小、成本低、集成度高、响应速度快灵敏度高、使用寿命长，免标的，通过壳体、五合一测量模块、液晶显示器、微处理器、A/D信号转换器、数据输出口、报警器、控制电路的配合使用能够对空气进行甲烷、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、VOC五种有害气体的检测并且通过检测数据的显示转换输出可以对汽车内新风系统控制，空气清新机控制或者对智能家居中的厨房燃气泄漏浴室一氧化碳进行预警。

(2)本发明中壳体的表面安装有N个通气微孔，在通气微孔上安装有微孔过滤片，环境中的待测气体以扩散形式通过微孔过滤片进入壳体内，方便五合一测量模块可以对空气进行检测。

(3)发明中五合一测量模块由甲烷、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、VOC五种监测模块合并集成在一个监测摸块上，保证了发明的体积小、 成本低、集成度高、响应速度快灵敏度高、使用寿命长，免标的。

(4)在本发明中液晶显示器为7英寸触摸式输入液晶显示屏，在液晶显示器的下方安装有开关，在开关的一侧设置有连接电线插入口，方便显示实时空气检测数据并且通过输入相关操作命令可以控制报警器及时报警或者将有需要的通过A/D信号转换器转换的数据通过数据输出口传输出去控制其他相关连接设施。

(5)发明中报警器为声光一体报警器，在报警器的表面安装有LED闪烁灯，能够多种方式的报警，方便及时排除安全隐患。

附图说明：

图1为本发明正面结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明侧面结构示意图；

图4为本发明上方结构示意图。

具体实施方式：

为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

如图1～图4所示，本发明提供一种五合一气体传感器，包括壳体1、五合一测量模块2、液晶显示器3、微处理器4、A/D信号转换器5、数据输出口6、报警器7、控制电路8，所述壳体1为长方体工程塑料壳，液晶显示器3安装在壳体1的正面，五合一测量模块2安装在壳体1内，在五合一测量模块2的一侧安装有微处理器4，在五合一测量模块2的另一侧安装有A/D信号转换器5，数据输出口6安 装在壳体1的侧面，报警器7安装在壳体1的正上方，五合一测量模块2、液晶显示器3、微处理器4、A/D信号转换器5、数据输出口6、报警器7通过控制电路8相连。

如上所示，本发明中壳体1的表面安装有N个通气微孔1a，在通气微孔上安装有微孔过滤片1b，环境中的待测气体以扩散形式通过微孔过滤片进入壳体内，方便五合一测量模块可以对空气进行检测。

并且，发明中五合一测量模块2由甲烷、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、VOC五种监测模块合并集成在一个监测摸块上，保证了发明的体积小、成本低、集成度高、响应速度快灵敏度高、使用寿命长，免标的。

而且，本发明中液晶显示器3为7英寸触摸式输入液晶显示屏，在液晶显示器3的下方安装有开关1c，在开关1c的一侧设置有连接电线插入口1d，方便显示实时空气检测数据并且通过输入相关操作命令可以控制报警器7及时报警或者将有需要的通过A/D信号转换器5转换的数据通过数据输出口6传输出去控制其他相关连接设施。

最后，本发明中报警器7为声光一体报警器，在报警器的表面安装有LED闪烁灯7a，能够多种方式的报警，方便及时排除安全隐患。为了实现该五合一气体传感器的运行方法包括以下步骤：

(1)将五合一气体传感器设备归零，至于工作环境；

(2)在一测量阶段和一再生阶段之间进行交替，在测量阶段期间将待测量的气体向五合一气体传感器导入，并且在再生阶段期间将一具 有减小的一氧化氮或二氧化氮浓度的气体向所述五合一气体传感器传导；

(3)在再生阶段期间所述五合一气体传感器借助于外部加热装置被加热到一高于测量温度的温度上。

在本发明中传输方式还可以为各种近距离传输技术，如ANT+，ZIGBEE，感应计算机，GPS等。此外可以通过数据采集，进行数据挖掘与分析的软件综合运营系统。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。