一种远程气体检测仪的制作方法

文档序号:15284422发布日期:2018-08-28 23:54阅读:238来源:国知局

本实用新型涉及气体检测技术领域,尤其涉及一种远程气体检测仪。



背景技术:

目前,有毒气体的危害在工业生产中是人们所面临的一个共同的灾难性问题,它给人类社会造成过不少生命、财产的严重损失。随着社会生产力的发展,工业中有毒气体的危害范围在逐步扩大,给人民群众的生命财产带来巨大威胁,对于有毒气体的监测已经成为一个迫切的需求。

目前主要使用的是基于有毒气体检测探头的便携式气体检测仪,来实现对有毒气体的检测。市面上现有的便携式气体检测仪种类颇多,但其缺陷也很明显:现有的便携式气体检测仪虽然能够及时发现有毒有害气体,但是需要人工携带其靠近危险源。当有毒气体浓度超标的情况下,很容易导致检测人员直接受害,所以提前发现隐患对于避免人员受害至关重要。另外,在环境影响下,测量参数可能不准确,而且便携式气体检测仪在经过长期使用后,会有传感器发生偏移等现象发生,进一步影响检测结果。另外,现有的便携式气体检测仪的检测记录、报警记录等均无法查询,不利于数据统计分析。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型旨在解决上面描述的问题。本实用新型的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的气体检测仪。具体地,本实用新型提供能够随身携带且可用于远程气体检测的、可随时查询历史检测数据的远程气体检测仪。

为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种远程气体检测仪,包括壳体和设置在壳体内的检测装置,所述远程气体检测仪还包括报警装置,所述检测装置包括控制主板和检测板,其中,所述控制主板上设置有存储器,所述控制主板的输入端与所述检测板的输出端电连接,所述控制主板的输出端与所述报警装置的输入端电连接;所述远程气体检测仪还包括设置在所述壳体上的采样口和位于所述壳体内的气泵,所述气泵的输入端与所述采样口相连通,所述气泵的输出端与所述检测板相连通,所述气泵与所述控制主板电连接,所述检测板与所述采样口相连通。

其中,所述壳体上还设置有检测端,用于扩散式检测,所述检测板与所述检测端相连通。

其中,所述报警装置包括蜂鸣器、LED显示单元和振动马达。

其中,所述壳体上还设置有按键和显示模块,所述按键和所述显示模块均与所述控制主板连接。

其中,所述控制主板包括显示控制模块、温湿度补偿模块和自动校准模块,所述显示控制模块的输出端与所述显示模块连接,所述温湿度补偿模块和所述自动校准模块均与所述检测板电连接。

其中,所述检测板上分布有可燃气采集模块、氧气采集模块、硫化氢采集模块和一氧化碳采集模块。

其中,所述检测装置还包括电源板和充电板,所述充电板的输出端与所述检测板的电源端电连接,所述检测板与所述控制主板电连接,所述电源板与所述控制主板电连接。

其中,所述电源板上设置有开关机电路,所述开关机电路包括开机供电模块、开机充电模块、开机放电模块、开机保持模块、第一场效应管Q1和第二场效应管Q2,其中,所述第一场效应管Q1的漏极通过第一电阻R1与电源连接,所述第二场效应管Q2的源极与电源连接,且所述第一场效应管Q1的漏极与所述第二场效应管Q2的栅极连接,所述第二场效应管Q2的漏极为所述开关机电路的输出端;

所述第一场效应管Q1的栅极与所述开机充电模块的第一端连接,所述开机充电模块的第二端与所述开机供电模块的第一端连接,所述开机放电模块的第一端与所述开机充电模块的第一端连接,所述开机放电模块的第二端与所述开机供电模块的第二端连接;

所述开机保持模块的第一端与所述第二场效应管Q2的栅极连接,所述开机保持模块的第二端与所述第一场效应管Q1的源极、所述开机充电模块的第三端、所述开机放电模块的第三端、所述开机供电模块的第三端连接、且接地。

其中,所述控制主板包括校时模块。

其中,所述检测装置还包括传感器胶垫和防水膜,所述传感器胶垫和所述防水膜依次覆盖在所述检测板的传感器上。

本实用新型提供的远程气体检测仪具有扩散式和泵吸式两种工作模式,能够满足在多种环境下对有害气体的检测,尤其采用泵吸式可以用于远程检测,减少对工作人员的伤害,还可以实时对数据进行存储,便于查询、统计、分析。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述,本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例,并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中,类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了本实用新型的远程气体检测仪的结构示意图;

图2示例性地示出了检测装置的模块结构示意图;

图3示例性地示出了充电板的结构示意图;

图4示例性地示出了开关机电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本实用新型的基本思想是,将气体检测仪中同时设置气泵和采样口以及检测端口,分别用于泵吸式检测以及扩散式检测,使得该气体检测仪既能够实现近身检测、也可以进行远程气体检测,以最大程度保证人身安全;同时,该检测仪还可以实时将检测结果储存至存储器中,以便于查询、统计分析。

下面结合附图,对根据本实用新型所提供的远程气体检测仪进行详细描述。

图1示出了本实用新型的远程气体检测仪的一种具体实施例的结构示意图,参照图1所示,该远程气体检测仪包括壳体1和设置在壳体1内的检测装置2,还包括报警装置。具体地,壳体1可以包括上壳体11和下壳体12。图2示出了检测装置2的一种实施例的模块结构示意图,参照图2所示,检测装置2包括控制主板21和检测板22。其中,控制主板21上设置有存储器210,控制主板21的输入端与检测板22的输出端电连接,控制主板21的输出端与报警装置的输入端电连接。检测板22将检测结果实时发送至控制主板21,存储器210对检测结果进行存储,便于查询和统计分析;同时,控制主板21对检测结果进行分析,与设置值或标准值进行对比,若检测结果超标,则控制主板21将信号发送至报警装置,启动报警装置进行报警。

为了实现远程检测,该远程气体检测仪还包括设置在壳体1上的采样口4和位于壳体1内的气泵5,气泵5的输入端与采样口4相连通,气泵5的输出端与检测板22相连通,且与壳体1上的气体扩散孔相连通,气泵5与控制主板21电连接,检测板22与采样口4相连通。通过采样口4可以与管路等进行连接,利用气泵5对气体进行抽取检测,从而实现气体质量的远程检测。利用控制主板21启动气泵5,气泵5通过采样口4将采集的气体样品输送至检测板22进行检测,检测板22将检测结果输送至控制主板21进行存储、分析。

本实用新型的远程气体检测仪不仅可以用于远程气体检测,还可以随身携带用以近身气体检测。具体地,其壳体1上还设置有检测端口6,用于扩散式检测,检测板22与检测端口6相连通。在图1所示的实施例中,检测端口6设置在传感器盖上,为覆盖传感器检测端的若干进气孔,气体通过进气孔扩散到传感器,进行气体检测。检测端口6将检测仪所处环境中的气体传输至检测板22进行检测分析,并将结果发送至控制主板21进行对比判断,确定是否超标而报警。

为了适应各种工作环境以及保护设置,避免工作人员不能及时发现警报,该报警装置包括蜂鸣器31、LED显示单元32和振动马达33。其中,蜂鸣器31设置在壳体1内,并通过壳体1上的声道传达报警声音,例如,可以设置在检测板22上与检测板22的输出端电连接;LED显示单元32也设置在壳体1内,且壳体1上设置有透光部,LED显示单元32可以通过亮暗或颜色变化来显示报警信号;振动马达32设置在壳体1内,主要在检测仪随身携带或手持时,当气体检测结果超标时,振动马达32接收到控制主板21的报警信号后开始振动,可以有效避免视野或听觉遭到遮挡时不能及时发现有害气体超标,使得工作人员能够及时感知检测超标而采取相应措施,进一步减小检测环境对工作人员的伤害。

在壳体1上还设置有按键7和显示模块8,按键7和显示模块8均与控制主板21连接。通过按键7进行开关机、时间设置、标准值设置、环境选择、标定设置、数据查询等操作;控制主板21接收到检测板22的检测结果后,将检测结果实时显示在显示模块8上,便于直观查看;显示模块8还可以对当前时间、设置操作、环境参数等进行显示。

图2示出了控制主板21的一种实施例的模块结构示意图,参照图2所示,控制主板21包括显示控制模块211、温湿度补偿模块212和自动校准模块213,显示控制模块211的输出端与显示模块8连接,温湿度补偿模块212和自动校准模块213均与检测板22电连接。其中,显示控制模块211用以控制显示模块的不同显示区域的显示效果,例如,可以设置一种三色灯电路,将三色LED灯布置在显示模块四周,采用不同的灯光、频率、颜色等以指示设备的开机状态、待机状态、报警状态、充电状态(充电中、充电完成)等。示例性地,控制主板21上的主控制器选用ARM处理器,可以利用ARM处理器的输出信号来控制三极管的开关,从而对三色灯电路进行开启和关断。

温湿度补偿模块212用于采集环境的温湿度参数,并利用显示模块进行显示,同时,通过当前的温湿度环境对传感器进行补偿,保证传感器在不同的温湿度环境下所检测数据的准确性。

设备在长时间使用后,气体检测用的传感器会发生一定的位置偏移,此时会对测量造成一定影响,设备通过自动校准模块213对传感器进行定时校准,以保证传感器测量的准确性。

远程气体检测仪在出厂前会进行标准气体标定,并将标定后的原始数据存储在存贮器210中;在检测仪使用一段时间后(可以限定使用次数),会将传感器的现有数据与原始数据进行对比,进行自动校准,对传感器的偏移做出软件补偿算法,以保证检测结果的精确性。

参照图2所示,在一个典型的实施例中,检测板22上分布有可燃气采集模块221、氧气采集模块222、硫化氢采集模块223和一氧化碳采集模块224,分别用以检测空气中可燃气体、氧气、硫化氢和一氧化碳的含量。

在本实用新型的远程气体检测仪中,检测装置2还包括电源板23和充电板24,通过充电板24可以直接对检测仪进行充电使用,而利用电源板23则可以利用锂电池作为电源对检测仪进行供电。具体地,充电板24的输出端与检测板22的电源端电连接,检测板22与控制主板21双向电连接,电源板23与控制主板21双向电连接。在使用时将充电板24的输出端(例如可以是铜弹针输出)与检测板22的壳体背面的铜接触面电连接(在结构上可以通过卡扣卡紧),电源则通过充电板24向检测板22供电,检测板22通过排线与控制主板21连接,控制主板21又通过排线与电源板23电连接,从而可以通过检测板22和控制主板21来实现外接电源利用充电板24向电源板23充电,再由电源板进行充电管理、向控制主板21和检测板22及其各部件的电量分配。当未接充电板24或外接电源时,由安装在电源板23上的锂电池进行供电,电源板23通过排线直接向控制主板21供电,并通过控制主板21的排线向检测板22进行供电。

在结构设置时,可以将充电板24进行独立设置,例如,独立于壳体1之外进行设置,并为该独立的充电板24单独设置外壳240,如图3所示。

为了最大程度实现节能,降低设备功耗,在电源板23上设置有开关机电路。图4示出了开关机电路的一种具体实施例的电路结构图,参照图4所示,该开关机电路包括开机供电模块231、开机充电模块232、开机放电模块233、开机保持模块234、第一场效应管Q1和第二场效应管Q2,其中,第一场效应管Q1的漏极通过第一电阻R1与电源连接,第二场效应管Q2的源极与电源连接,且第一场效应管Q1的漏极与第二场效应管Q2的栅极连接,第二场效应管Q2的漏极为开关机电路的输出端。

第一场效应管Q1的栅极与开机充电模块232的第一端连接,开机充电模块232的第二端与开机供电模块231的第一端连接,并连接到电源POWER_ON,开机放电模块233的第一端与开机充电模块232的第一端连接,开机放电模块233的第二端与开机供电模块231的第二端连接;开机保持模块234的第一端与第二场效应管Q2的栅极连接,开机保持模块234的第二端与第一场效应管Q1的源极、开机充电模块232的第三端、开机放电模块233的第三端、开机供电模块231的第三端连接、且接地。

开机供电模块231和开机充电模块232的第一端POWER_ON通过控制主板21上的按键电路与电源VMAIN连接。当按键电路的开机按键被按下,POWER_ON与电源VMAIN接通,开机充电模块232通过第一二极管D1为电容C1充电;当电容C1充满后,N沟道第一场效应管Q1的栅极为高电平,Q1导通,Q1的漏极拉低,即Q2栅极为低电平,导致P沟道第二场效应管Q2导通,电源VMAIN通过Q2为设备供电。同时,控制主板21上的处理器给VCCKEEP高电平信号,使得开机保持模块234中的N沟道第三场效应管Q3导通,拉低Q1的漏极,Q2的栅极为低电平,维持Q2导通。使用此开关机电路,即使松开按键电路中的开机按键后,也不会导致关机。当开机按键被松开后,POWER_ON失电变为低电平,C1通过第四场效应管Q4快速放电,Q1的栅极为低电平,Q1截止,但此时已经通过Q3的导通继续拉低Q2的栅极,可以维持Q2导通进行供电。

关机时,按下按键电路中的关机按键,处理器将维持信号VCCKEEP拉低,Q3截止,Q2截止,从而电源断电。此开关机电路的优点是开机快、关机后所有电源切断、零功耗,设备待机时间长,使得电池充电一次后可以用更久,节约能耗,延长设备及其各零部件的使用寿命。

为了保证存储数据有据可循,控制主板21还包括校时模块214,用以在每次开机后自动校准时间,存储检测结果数据时与当前时刻同时记录存储,便于后期查询、统计和分析。

另外,检测装置2还包括传感器胶垫25和防水膜26,传感器胶垫25和防水膜26依次覆盖在检测板22的传感器上。传感器胶垫25用以对各传感器进行定位、减振隔离,而防水膜26则用于保护传感器不受潮,传感器胶垫25和防水膜26共同保证传感器的检测准确性。另外,为了进一步减少振动对传感器检测准确度造成的影响,在传感器盖上也设置一层胶垫,减少外界撞击等造成的冲击对传感器带来的影响。

最后需要指出的是,该远程气体检测仪的壳体1上还设置有固定夹9,用以在检测时将检测仪固定在空间的某个位置,保证检测时所采集空气样品的固定性,还可以用于夹持在工作人员的身上,无需手持,解放双手,扩大其适用环境。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施,而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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