专利名称：热导式气体检测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用来监视有害气体的仪器，特别是监视煤矿井下中易燃易爆气体，如瓦斯(甲烷)、二氧化碳的含量(或浓度)的仪器。
我国煤矿企业从四十年代起至今主要使用光干涉式瓦斯检测仪。它体积大，重量重，结构复杂，光学部件稍有变动就影响检测的准确性。其次读数时，靠人观察光干涉条纹、人工读取度盘值，易引起人为视觉误差和误读。再次它还受气压影响。最后它的量程较小，因此在具体操作时，常常使用两台不同标定值的仪器，才能完成测量0－100％的全量程。
八十年代又出现了一种催化燃烧式甲烷气体检测仪，该仪器虽然体积小，数字显示，但它存在一个致命弱点催化元件内部工作温度达700－800C，必须采取隔离防爆措施，即便如此，仍有引爆氢气的危险。其次该元件易受高浓度可燃气体的破坏，量程只能在5％浓度以下，再次该元件对硫化物等化合物易中毒失效，元件的灵敏度下降较快，仪器必须经常标定，在完好条件保养下寿命只有一年。
本实用新型的目的是提供一种体积小、重量轻、全浓度量程、测量精确、数字显示、本安型的热导式气体检测仪。
本实用新型的目的是这样实现的它是由恒流源、传感器、电压比较器、A／D转换器和数字显示器组成，下面分别叙述各部分的组成(1)、传感器气室中装有一对微珠型半导体热敏电阻RT1、RT2，RT1、RT2用三维对称金属壳支撑，其中一个为全封闭，另一个带有通气孔，气室上有两个进出气管，作为待测气体采样的通道。
(2)、恒流源分别由比较器IC1、三极管V2、电阻R4和比较器IC2、三极管V3、电阻R5组成两组共轭的恒流源，该恒流源给传感器中的热敏电阻RT1、RT2供电，由V2、V3集电极输出一组与待测气浓度成正比的共轭电压给电压比较器。
(3)、电压比较器运放IC3、R6、R5和运放IC4、R7、R5组成两个放大器，共轭输入组成电压比较器，在电位器W1两端输出与待测气体浓度成一定比例关系的信号电压，W1作为灵敏标准的微调，从滑动输出给模数转换器，并由数字显示器显示。
本实用新型与现有技术相比，具有如下特点1、测量值由数字显示，杜绝因读取度盘值带来的读数误差或误读，不需要对使用者进行培训。
2、量程大，0.00％－99.9％甲烷含量进行全浓度测量，一台仪器完成了两台光干涉瓦斯检测仪的工作量。
3、微珠型热敏电阻传感器，内部工作温度低于300C，为本质安全型。本电路也是本质安全型，所以本实用新型是本安型。
4、拓宽了测量范围，不但可测CH4，还可测CO2，也可测H2的浓度。
5、仪器工作稳定，灵敏度长年不变，寿命长达几十年不坏。
6、体积小，重量轻，操作方便。
7、它对气体采取吸收式采样，可以检测炮眼、裂缝内的甲烷浓度，这是催化式无法实现的。
8、热导式传感器不消耗待测气体，采样后可以保持一定的时间。
9、它不受气压的影响。
以下结合附图进一步说明本实用新型。
图1是本实用新型的外形图。
图2是气体传感器结构示意图。
图3是本实用新型原理框图。
图4是恒流源的电原理图。
图5是电压比较器的电原理图。
图6是欠压指示电路的电原理图。
它是由恒流源、传感器、电压比较器、A／D转换器、数码管显示器和欠压指示器组成，下面分别叙述各部分的组成(1)、传感器参见图2，气室5中装有一对微珠型半导体热敏电阻7，它们用三维对称金属壳6支撑，其中一个为全封闭，另一个带有通气孔8，气室上有进气管3和出气管4，作为待测气体采样的通道。
(2)、恒流源参见图4，分别由比较器IC1、三极管V2、电阻R4和比较器IC2、三极管V3、电阻R5组成两组共轭的恒流源，该恒流源给传感器中的热敏电阻RT1、RT2供电，由V2、V3集电极输出一组与待测气浓度成正比的共轭电压给电压比较器。
(3)、电压比较器参见图5，运放IC3、R6、R5和运放IC4、R7、R5组成两个放大器，共轭输入组成电压比较器，在电位器W1两端输出与待测气体浓度成一定比例关系的信号电压，W1作为灵敏标准的微调，从滑动输出给模数转换器，并由数字显示器显示。
(4)、欠压指示器参见图6，由四个电阻R8－R11组成的两个分压器，它们的输出端作为运放IC6的的输入端，电源经IC5稳压，由R10、R11分压提供给IC6一个参考电压，电源经R8、R9分压提供一个与电源电压有关的比较电信号，当电源电压低到规定值时，IC6输出一个信号，使LED点亮，提醒操作人员，仪器只能工作一个小时，需要充电了。
参见图1，1是数码管显示器，2是吸气球。
权利要求1.一种热式气体检测仪，包括A/D转换器和数字显示器，其特征是它还包括恒流源、传感器、电压比较器，(1)、传感器气室中装有一对微珠型半导体热敏电阻RT1、RT2，RT1、RT2用三维对称金属壳支撑，其中一个为全封闭，另一个带有通气孔，气室上有两个进出气管，作为待测气体采样的通道。(2)、恒流源分别由比较器IC1、三极管V2、电阻R4和比较器IC2、三极管V3、电阻R5组成两组共轭的恒流源，该恒流源给传感器中的热敏电阻RT1、RT2供电，由V2、V3集电极输出一组与待测气浓度成正比的共轭电压给电压比较器。(3)、电压比较器运放IC3、R6、R5和运放IC4、R7、R5组成两放大器，共轭输入组成电压比较器，在电位器W1两端输出与待测气体浓度成一定比例关系的信号电压，W1作为灵敏标准的微调，从滑动输出给模数转换器，并由数字显示器显示。
2.按照权利要求1所述的检测仪，其特征是它还有欠压指示器由四个电阻R8－R11组成的两个分压器，它们的输出端作为IC6的输入端，电源经IC5稳压，由R10、R11分压提供给IC6一个参考电压，电源经R8、R9分压提供一个与电源电压有关的比较电信号。
专利摘要本实用新型提供了一种热导式气体检测仪，其技术要点是它是由恒流源、传感器、电压比较器、A/D转换器和数字显示器组成。本实用新型与现有技术相比，具有如下特点测量值由数字显示；量程大；是本安型；拓宽了测量范围；仪器工作稳定；体积小，重量轻，操作方便。热导式传感器不消耗待测气体，它不受气压的影响。它可广泛应用在煤矿井下、天然气站等需要检测有害气体的场所。
文档编号G01N27/14GK2205553SQ9422884
公开日1995年8月16日 申请日期1994年6月9日 优先权日1994年6月9日
发明者刘秉政, 王铠 申请人:沈阳三才电子技术开发公司