一种瓦斯检测报警装置的制作方法

本发明涉及一种报警装置，尤其是一种瓦斯检测报警装置。

背景技术：

瓦斯爆炸是矿产业发展的一个巨大隐患。我国作为世界上最大的煤炭生产和消费国之一，矿产业的安全问题始终是社会关注的焦点，矿工们的安全牵动着千家万户的心，有关矿难的报导时有发生。据统计，瓦斯浓度在4％～16％时爆炸，低于4％时燃烧，大于16％时既不燃烧也不爆炸；因此，瓦斯浓度的准确检测便成为有效防止因瓦斯浓度超限而引起瓦斯爆炸造

为保证井下工作者的生命安全，使他们在矿难发生前安全撤离危险区，人们使用了多种检测瓦斯浓度的方法和检测仪器，国外采用纳米技术研制的瓦斯传感器，具有工作电流小、寿命长，并可检测多种气体，但价格昂贵，且目前正在完善过程中，尚未推广使用。随着国家对瓦斯治理的重视，在煤矿安全方面的投入越来越大，迫切需要一种精度高、体积小、稳定性强、灵敏度高的瓦斯检测报警装置。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明设计了一种结构简单、高精度的瓦斯检测报警装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

瓦斯检测报警装置主要由主控电路、信号采集单元、显示单元、声光报警单元组成。使用AT89S51单片机作为控制核心，通过气敏电阻和放大器将采集到的信号经过A/D转换后由单片机进行处理，完成检测。

所述主控电路是整个检测报警装置的核心部分，由微处理器、电源电路、时钟电路和复位电路组成。微处理器采用AT89S51，电源主要是对应40引脚接上+5V电源，20引脚接地即可提供单片机工作的电源。时钟电路需要在18、19两个引脚间加入晶振并接入电容。复位电路将引脚9接电阻与电容完成自动复位电路。

所述信号采集单元主要由采样电路、放大转换和A/D转换组成。检测器件选用了 MC112 催化燃烧式气敏元件，信号的放大转换使用了AD623集成单电源仪表放大器，它能在单电源（+3～+12 V)下提供满电源幅度的输出，具有较好的灵活性。MC112采集到的模拟信号，放大后还需要进行A/D转换，将模拟信号转换成数字信号，计算机才能接收并处理，本设计使用了ADC0809转换器，ADC0809是8通道8位逐次逼近式A/D模数转换器，其主要内部构成包括了8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。

所述显示单元采用了四位一体数码管，共有8跟数据线。

所述声光报警单元由蜂鸣器和发光二极管组成，当检测单元检测到瓦斯超标后，电流通过蜂鸣器电磁线圈，磁场使振动膜振动发出声响。蜂鸣器正极需要接5V电源，保证其可以发声，而负极需要接到三极管发射极上，由单片机 AT89S51 进行控制。单片机输出的波形发生变化，变化可导致蜂鸣器的发声不同，通过输出电平高低的调整也可完成报警音量的大小的控制，从而实现了报警装置声音的控制功能。

本发明的有益效果是：瓦斯监测报警装置对瓦斯检测灵敏度高、报警与显示准确，且结构简单、成本较低，可以批量生产，在小型煤矿广泛应用。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是瓦斯监测报警装置结构图。

图2是主控电路。

图3是检测部分电路。

图4是数码管引脚图。

具体实施方式

在图1中，瓦斯检测报警装置主要由主控电路、信号采集单元、显示单元、声光报警单元组成。使用AT89S51单片机作为控制核心，通过气敏电阻和放大器将采集到的信号经过A/D转换后由单片机进行处理，完成检测。

在图2中，主控电路由微处理器、电源电路、时钟电路和复位电路组成。微处理器采用AT89S51，电源主要是对应40引脚接上+5V电源，20引脚接地即可提供单片机工作的电源。时钟电路需要在18、19两个引脚间加入晶振并接入电容。复位电路将引脚9接电阻与电容完成自动复位电路。

在图3中，信号采集单元主要由采样电路、放大转换和A/D转换组成。检测器件选用了 MC112 催化燃烧式气敏元件，信号的放大转换使用了AD623集成单电源仪表放大器，它能在单电源（+3～+12 V)下提供满电源幅度的输出，具有较好的灵活性。MC112采集到的模拟信号，放大后还需要进行A/D转换，将模拟信号转换成数字信号，计算机才能接收并处理，本设计使用了ADC0809转换器，ADC0809是8通道8位逐次逼近式A/D模数转换器，其主要内部构成包括了8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。

在图4中，显示单元采用了四位一体数码管，共有8跟数据线。