一种多功能气体检测仪的制作方法

本实用新型属于工业生产中安全防护用的气体检测设备技术领域，具体地是涉及一种多功能气体检测仪；主要用于检测有毒、有害、可燃性气体。

背景技术：

工业生产中所产生的气体有很多为有毒、有害、可燃性气体，那么气体检测仪起着至关重要的检测作用，气体检测仪主要用于检测易燃、易爆、有毒、有害气体的浓度，如天然气、煤气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气、丙酮、一氧化碳、苯等；气体检测仪被广泛应用于化工、石化、电子冶金等领域以及民用安全检测中。目前，国内现有气体检测仪仍然具有只能检测单一气体的局限，气体检测仪以单一气体检测仪为主，使用不方便、测量气体浓度范围窄、维护成本高；虽然已经研制出一些多参数气体检测仪，但这些检测仪仍普遍存在着稳定性不够、测量精度低、抗干扰能力差等的问题。

技术实现要素：

本实用新型就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种多功能气体检测仪；本实用新型可对不同气体的浓度进行快速检测并能实时显示和声光报警，实现了仅使用一个检测仪就可以实时地对周围的多种气体种类的识别和浓度的判断，使用方便、测量范围广、维护成本低，稳定性好、测量精度高、抗干扰能力强。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

本实用新型一种多功能气体检测仪，包括被检测气体，和提供电能的电源模块；其结构要点是：所述被检测气体由气体测量电路进行检测，被检测气体进入气体测量电路的输入端，所述气体测量电路的输出端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端连接单片机的信号输入端；所述单片机的信号输出端分别连接有声光报警模块和液晶显示模块，所述单片机的信号输入端还连接有按键模块；所述电源模块为气体测量电路、信号调理电路、单片机、声光报警模块、液晶显示模块和按键模块提供电能；所述气体测量电路由CH4和CO2二合一测量电路、O2测量电路、CO测量电路、NO测量电路、NO2测量电路、SO2测量电路组成，所述电源模块由外接电源、自动切换电路、镍氢电池组相连组成。

作为本实用新型的一种优选方案，所述单片机选用S3C2440A嵌入式微处理器。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述信号调理电路由滤波电路、放大电路、A/D转换电路依次相连组成，所述气体测量电路的输出端连接滤波电路的输入端，所述A/D转换电路的输出端连接单片机的信号输入端。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述单片机还连接有通信接口模块，所述通信接口模块与上位机相连通信，所述上位机为PC机。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述CH4和CO2二合一测量电路选用非色散红外防爆二合一传感器。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述O2测量电路、CO测量电路、NO测量电路、NO2测量电路、SO2测量电路分别选用O2电化学式传感器、CO电化学式传感器、NO电化学式传感器、NO2电化学式传感器、SO2电化学式传感器。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述声光报警模块由三极管、发光二极管、蜂鸣器组成。

具体地，本实用新型所述的电源模块由外接电源、自动切换电路、镍氢电池组相连组成，所述电源模块具有自动切换内、外电源的功能；当有外接电源输入时，则由外接电源给检测仪的气体测量电路、信号调理电路、单片机、声光报警模块、液晶显示模块和按键模块供电，并同时给内置的镍氢电池组充电；当外接电源断电时，则由内置的镍氢电池组供电；避免了断电影响检测仪的工作而构成安全隐患。

更具体地，所述的自动切换电路选用PMOS管开关电路，来实现内、外电源的自动切换。

本实用新型有益效果。

1、本实用新型通过所述的气体测量电路、信号调理电路、单片机、声光报警模块、液晶显示模块相结合，可对不同气体的浓度进行快速检测并能实时显示和声光报警，实现了仅使用一个检测仪就可以实时地对周围的多种气体种类的识别和浓度的判断，使用方便、测量范围广、维护成本低，稳定性好、测量精度高、抗干扰能力强。

2、本实用新型通过所述的通信接口模块能够将测量的气体浓度数据传送给上位机，通过上位机对气体检测仪进行实时监控、参数设置与数据存储；所述的电源模块由外接电源、自动切换电路、镍氢电池组相连组成，避免了断电影响检测仪的工作而构成安全隐患。

附图说明

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型一种多功能气体检测仪的整体连接结构示意框图。

图2是本实用新型一种多功能气体检测仪的电源模块的电路连接原理图。

具体实施方式

结合附图1所示，本实用新型一种多功能气体检测仪，包括被检测气体，和提供电能的电源模块；其结构要点是：所述被检测气体由气体测量电路进行检测，被检测气体进入气体测量电路的输入端，所述气体测量电路的输出端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端连接单片机的信号输入端；所述单片机的信号输出端分别连接有声光报警模块和液晶显示模块，所述单片机的信号输入端还连接有按键模块；所述电源模块为气体测量电路、信号调理电路、单片机、声光报警模块、液晶显示模块和按键模块提供电能；所述气体测量电路由CH4和CO2二合一测量电路、O2测量电路、CO测量电路、NO测量电路、NO2测量电路、SO2测量电路组成，所述电源模块由外接电源、自动切换电路、镍氢电池组相连组成。

所述单片机选用S3C2440A嵌入式微处理器。

所述信号调理电路由滤波电路、放大电路、A/D转换电路依次相连组成，所述气体测量电路的输出端连接滤波电路的输入端，所述A/D转换电路的输出端连接单片机的信号输入端。

所述单片机还连接有通信接口模块，所述通信接口模块与上位机相连通信，所述上位机为PC机；通过所述的通信接口模块能够将测量的气体浓度数据传送给上位机，通过上位机对气体检测仪进行实时监控、参数设置与数据存储。

所述CH4和CO2二合一测量电路选用非色散红外防爆二合一传感器；非色散红外防爆二合一传感器保持了红外传感器的温度自补偿、稳定性、抗干扰性、免维护和长寿命的优点，而且避免了传统红外原理检测器的光学部件暴露在空气中，受灰尘或水雾等物质覆盖光学部件造成的运行故障或误报警的问题。

所述O2测量电路、CO测量电路、NO测量电路、NO2测量电路、SO2测量电路分别选用O2电化学式传感器、CO电化学式传感器、NO电化学式传感器、NO2电化学式传感器、SO2电化学式传感器。

电化学式传感器由膜电极和电解液浇封而成，通常待测气体扩散进入传感器内，将电解液分解成正负带电离子，形成电流信号，膜电极将信号输出，通过检测电流信号就能得到气体的浓度；电化学式传感器主要用于氧气和有毒气体等的检测。

具体地，本实用新型所述的电源模块由外接电源、自动切换电路、镍氢电池组相连组成，所述电源模块具有自动切换内、外电源的功能；当有外接电源输入时，则由外接电源给检测仪的气体测量电路、信号调理电路、单片机、声光报警模块、液晶显示模块和按键模块供电，并同时给内置的镍氢电池组充电；当外接电源断电时，则由内置的镍氢电池组供电；避免了断电影响检测仪的工作而构成安全隐患。

更具体地，所述的自动切换电路选用PMOS管开关电路，来实现内、外电源的自动切换。

当有外接电源时，由外接5 V本地电源供给自动切换电路，并同时给镍氢电池组充电；如图2所示的电源模块的电路连接原理图，通过电源充电管理芯片U2和CN4136芯片U3相连，实现给镍氢电池组进行智能充电；最后经线性稳压芯片U1 HT7533输出3.3V给检测仪供电。

结合技术方案与附图阐述本实用新型的工作原理：所述的CH4和CO2二合一测量电路、O2测量电路、CO测量电路、NO测量电路、NO2测量电路、SO2测量电路检测到相应的气体后，经内部电化学反应，产生与气体浓度呈线性的电流，经信号调理电路的滤波、放大、A/D转换电路把电流信号转换成适合单片机S3C2440A允许输入的数字信号；然后通过单片机S3C2440A处理后在液晶显示模块上把相应气体的浓度显示出来，当单片机S3C2440A检测出某种气体浓度超限时，所述的声光报警模块进行声光报警；本实用新型可以通过按键模块来触发中断来控制相应数据，还可以通过上位机对气体检测仪进行实时监控、参数设置与数据存储。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。