一种安全智能型可燃气体探测器的制作方法

本实用新型涉及一种探测器，具体涉及一种安全智能型可燃气体探测器。

背景技术：

随着社会的发展，诸如天然气、液化石油气和人工煤气之类的清洁能源逐渐被广泛使用。这些可燃气体给人们生活带来了极大的便利，但随之也产生了一个问题，即当泄漏的可燃气体浓度达到一定程度时，易产生爆炸，给人们的生命和财产带来很大的威胁。可燃气体的检测是必不可少的，尤其是在一些工业场所，急需安装可燃气探测设备，起到预警防范作用。

当前，可燃气体探测器的品种繁多、功能各异，特别是以催化燃烧式传感器为代表的探测器表现出了灵敏度高、线性好、性能稳定、寿命长的诸多优点，因而，目前国内外大都采用催化燃烧式传感器来实现对可燃气体的监测。已有的所有类型的可燃气体探测器可以实现对可燃气体的实时监测，但是它们的功耗都太大，经实测约为2.4W至3W左右，采用催化燃烧式传感器的可燃气体探测器也不例外它们的功耗都太大。此外，催化燃烧式传感器的测试电路多采用惠斯顿电桥测量电路，这种电路取出的信号为Vs=Vcc*Rs/(Rs+RO),其中Rs是敏感端电阻，R0是对比端电阻，可见，输出信号与外界的输入信号明显呈非线性关系，即线性不好，尤其是低压供电的传感器。最后就是当前的探测器在智能化，防爆防冻等方便依然存在不足，需作出更多的改进。

技术实现要素：

为克服现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种安全智能型可燃气体探测器。

本实用新型采取的技术方案是：一种安全智能型可燃气体探测器，其包括壳体、位于所述壳体内部的电路板、位于所述壳体两端的堵头和堵塞、位于所述壳体下方的探测传感器，所述电路板的前端和后端分别设有前置电路板保护盖和后置电路板保护盖，电路板上设有微处理器、信号处理器、桥压源、稳压电源、液晶显示器、报警器和RF收发器，所述稳压电源的电源输出端与微处理器的供电端、桥压源的供电端、信号处理器的基准源端连接，所述桥压源的激励电压输出端与所述探测传感器的激励电压输入端连接，探测传感器的信号输出端经由信号处理器与微处理器的相应IO端连接，探测传感器安装在金属烧结罩内，金属烧结罩外部包裹憎水性保温棉，探测传感器的进气端表面安装有憎水透气膜；所述信号处理器包括运算放大器Q、电位器W和电阻R，所述电位器W和探测传感器串联，并接于稳压电源端和信号输出端之间，所述电阻R与电位器W和探测传感器构成的串联电路并联，其输出端与所述信号输出端连接，所述的运算放大器Q的正极与电位器连接，负极连接于探测传感器的敏感端和对比端之间，以跟踪电位器W抽头端的电压变化。

所述微处理器为微功耗的单片机；所述探测传感器为催化燃烧式传感器；所述桥压源为微功耗恒压式桥压源；所述稳压电源为微功耗线性LEO型稳压电源。

所述传感器的对比端接地，所述传感器的敏感端与信号输出端连接，所述的电阻R的一端接电源，另一端与信号输出端连接，所述的电位器一端接稳压电源，另一端接地。

所述堵头和壳体之间设置有防爆垫圈和密封垫圈。

所述壳体为防爆型壳体。

所述探测器还包括RS485收发器。

本实用新型的有益效果是：

（1）不仅可实现对可燃气体浓度实时的监测功能，其还具有微功耗的特点，功耗小于0.5W，比已有探测器降低了约80％，绿色节能。

（2）克服了传感元件用电桥拾取信号所固有的非线性的缺点，使输入电压和输出电压完全呈线性关系，使得探测结果更加稳定和准确。

（3）不仅能将气体浓度信息转换为可测量的电压及电流信号．还引人数据总线实现较多节点的集中监控。其采用智能化标定方法。不但使气体浓度与AD采样信号真正地对应起来，而且在不增加硬件成本的基础上，解决了由传感器性能老化和环境参数变化(如零漂和温漂)等造成的输出精度降低的问题。

（4）防爆、防冻性能更好。加装防冻保护结构后，可保证探测器在低温高湿环境中气体通路通畅，不结冰，不凝露，正常监测气体泄漏。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的电路框图。

图3是信号处理电路原理示意图。

图4是桥压源的电路原理示意图。

图5是稳压电源的电路原理示意图。

图中：1-壳体，2-电路板，3-后置电路板保护盖，4-前置电路板保护盖，5-堵头，6-堵塞，7-防爆垫圈，8-密封垫圈，9-探测传感器，91-敏感端，92-对比端，10-金属烧结罩，11-憎水性保温棉，12-憎水透气膜。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，一种安全智能型可燃气体探测器，其包括壳体1、位于所述壳体1内部的电路板2、位于所述壳体1两端的堵头5和堵塞6、位于所述壳体1下方的探测传感器9，所述电路板2的前端和后端分别设有前置电路板保护盖3和后置电路板保护盖4，电路板2上设有微处理器、信号处理器、桥压源、稳压电源、液晶显示器、报警器和RF收发器，所述稳压电源的电源输出端与微处理器的供电端、桥压源的供电端、信号处理器的基准源端连接，所述桥压源的激励电压输出端与所述探测传感器9的激励电压输入端连接，探测传感器9的信号输出端经由信号处理器与微处理器的相应IO端连接，探测传感器9安装在金属烧结罩10内，金属烧结罩10外部包裹憎水性保温棉11，探测传感器9的进气端表面安装有憎水透气膜12；所述信号处理器包括运算放大器Q、电位器W和电阻R，所述电位器W和探测传感器9串联，并接于稳压电源端和信号输出端OUT之间，所述电阻R与电位器W和探测传感器9构成的串联电路并联，其输出端与所述信号输出端连接，所述的运算放大器Q的正极与电位器W连接，负极连接于探测传感器9的敏感端91和对比端92之间，以跟踪电位器W抽头端的电压变化。

本实用新型的电位器W和探测传感器串联，当探测传感器的敏感端电阻变化时，电位器W的电压发生变化，由运算放大器Q跟踪电位器W抽头端的电压，在信号输出端OUT输出电压。这种电路取出的信号为：Vout=Vs（1+Rs/R0），可见输出电压与Rs 完全呈线性关系；其中，Rs是敏感端电阻，R0是对比端电阻，Vs是电位器抽头端的电压，Vout 是输出。

本实用新型中，桥压源选用微功耗恒压式桥压源。恒压式桥压源其包括低功耗DC-DC转换器IC3，其功能是为探测传感器提供稳定的激励电压，基本为425mW 的恒功率输出。当外部供电器输入9V时，恒压式桥压源输出425.081mW，当外部供电器输入36V时，恒压式桥压源输出428.24mW，也就是说，在输入电压变化的情况下，恒压式桥压源总是能为探测传感器提供425mW恒定功率，其自身只消耗了约3.16mW，功耗很低，解决了探测器功耗随施加的输入电压增大而增加的问题。而探测传感器选用了催化燃烧式传感器，其功耗即为425mW，占整个探测器功耗的约88％。

本实用新型中，优选的，所述微处理器为微功耗的单片机；所述探测传感器为催化燃烧式传感器；所述桥压源为微功耗恒压式桥压源；所述稳压电源为微功耗线性LEO型稳压电源。所述探测传感器的对比端接地，所述传感器的敏感端与信号输出端连接，所述的电阻R的一端接电源，另一端与信号输出端连接，所述的电位器一端接稳压电源，另一端接地。所述堵头和壳体之间设置有防爆垫圈和密封垫圈。所述壳体为防爆型壳体。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。