比长式气体检测管快速读数装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动读数的气体检测装置，具体涉及一种比长式气体检测管快速读数装置，属于气体检测技术领域。
【背景技术】
[0002]由于当今社会对环境质量的高度重视，快速的气体检测方法日益受到关注。比长式气体检测管作为快速检测的代表，其使用量也日益增加。比长式气体检测管是根据其填充物的颜色变化确定被测气体成分种类，根据颜色变化长度确定被测气体浓度。气体检测管具有反应灵敏、检测速度快等优点，然而检测管的刻度不清晰，变色界面不明显，限制着其精确度和读数速度。采用人眼读数方式时，准确度将受操作人员主观因素影响，如视力因素、情感因素、操作的角度等都会导致读数不准，甚至可能会导致严重的后果，例如可燃气体浓度达到爆炸极限而未察觉时，遇电火花或明火即会发生爆炸。快速、准确检测环境中的气体浓度，并及时采取措施使之稳定在安全范围内，将能减少死亡、伤害事故和职业病的发生概率，降低经济损失。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为解决因为人眼对比长式气体检测装置读数不准确，从而造成严重后果的问题，进而提供了一种可以自动显示检测结果的比长式气体检测管快速读数装置。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案是:
[0005]本实用新型的比长式气体检测管快速读数装置，包括机箱、胶管和固定装置，胶管穿过机箱两侧，胶管通过固定装置固定在机箱内部，机箱内部还包括单片机、驱动模块、步进电机、导轨、滑块、测距传感器、LED灯、颜色传感器、遮光罩、传动装置、显示屏和按键，胶管前方设置有导轨，导轨上滑动连接有滑块，滑块的外侧设置有测距传感器，滑块的内侧设置有颜色传感器，颜色传感器和胶管之间设置有多个LED灯，LED灯和颜色传感器连接，LED灯和颜色传感器之间设置有遮光罩，滑块下端连接传动装置，传动装置和步进电机相连，步进电机和驱动模块相连，单片机分别与驱动模块、颜色传感器、测距传感器、显示屏和按键连接。
[0006]上述方案的比长式气体检测管快速读数装置，该装置的比长式气体检测管与箱体外部的气体采样器和被测气体连接，能够在检测结束后立刻进行读数，不需要拆卸气体检测管，避免了拆卸时接触空气而引起的误差，通过颜色传感器和测距传感器收集颜色变化的距离数据，通过单片机将数据转化为相应的气体浓度，结果通过显示屏快速直观的显示出来。
[0007]对方案进一步设计:为了更好地发挥传动装置的作用，所述传动装置包括齿轮和齿条，齿条固定连接在滑块下端，齿轮和齿条配合，齿轮和步进电机连接。
[0008]对方案进一步设计:为了更好地发挥测距传感器的作用，所述测距传感器为红外测距传感器，红外测距传感器的发射和接收端对应的机箱内侧设置有红外基准板。
[0009]对方案进一步设计:为了更好地发挥红外测距传感器的作用，所述红外测距传感器采用 GP2Y0A41SK0F。
[0010]对方案进一步设计:为了适应矿井下以及其他恶劣环境下的使用，所述机箱采用防爆箱体。
[0011]对方案进一步设计:为了更好地采集颜色变化的信息，所述LED灯的数量为4个。
[0012]对方案进一步设计:为了更好地发挥各个组件的作用，所述的单片机采用STC12C5A60S2单片机，单片机电路采用11.0592MHz的系统时钟；所述的驱动模块的电机驱动电路采用28BYJ-48，芯片采用unl2003 ；LED灯为3V ;颜色传感器采用TCS3200颜色传感器；显不屏米用128X64点的图形液晶显不屏。
[0013]本实用新型的有益效果:该装置可以将比长式气体检测管检测的气体的浓度结果，通过显示屏快速直观的显示出来，达到快速准确读数的要求，大大避免了误差的产生，在日常生活和工业领域，可对常见气体和有毒有害气体的快速检测，减少人身伤亡事故及职业病的发生概率，同时操作简单、适应各种工况。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的机箱内部结构示意图；
[0015]图2为本实用新型的机箱外部结构示意图；
[0016]图3是本实用新型的工作原理框图；
[0017]图4是单片机电路的原理图；
[0018]图5是颜色传感器电路的原理图；
[0019]图中1-机箱，2-单片机，3-驱动模块，4-步进电机，5-齿轮，6-齿条，7-导轨，8_滑块，9-测距传感器，10-红外基准板，Il-LED灯，12-颜色传感器，13-遮光罩，14-固定装置，15-胶管，16-显示屏，17-按键，18-传动装置。
【具体实施方式】
[0020]【具体实施方式】；如图1-图5所示，本实用新型的比长式气体检测管快速读数装置，包括机箱1、胶管15和固定装置14，胶管15穿过机箱I两侧，胶管15通过固定装置14固定在机箱I内部，机箱I内部还包括单片机2、驱动模块3、步进电机4、齿轮5、齿条6、导轨7、滑块8、测距传感器9、LED灯11、颜色传感器12、遮光罩13、显示屏16和按键17，胶管15前方设置有导轨7，导轨7上滑动连接有滑块8，滑块8的外侧设置有测距传感器9，滑块8的内侧设置有颜色传感器12，颜色传感器12和胶管15之间设置有多个LED灯11，LED灯11和颜色传感器12连接，LED灯11和颜色传感器12之间设置有遮光罩13，滑块8下端连接齿条6，齿轮5和步进电机4相连，齿轮5和齿条6配合，步进电机4和驱动模块3相连，单片机2分别与驱动模块3、颜色传感器12、测距传感器9、显示屏16和按键17连接。
[0021 ] 测距传感器9采用GP2Y0A41SK0F的红外测距传感器，红外测距传感器的发射和接收端对应的机箱I内侧设置有红外基准板10，机箱I采用防爆箱体，所述的单片机I采用STC12C5A60S2单片机，单片机电路采用11.0592MHz的系统时钟；所述的驱动模块3的电机驱动电路采用28BYJ-48，芯片采用unl2003 ；LED灯11为3V ;颜色传感器12采用TCS3200颜色传感器；显示屏16采用128X64点的图形液晶显示屏，按键17包括电源键、开始键、和复位键，LED灯11的数量为4个。
[0022]比长式气体检测管快速读数装置由主控电路控制，主控电路包括单片机电路及外围电路，其使用方法为:将气体采样器和胶管15连接，对待测气体进行检测，检测结束后，按下电源键接通电源，按下开始键，4支LEDll灯倾斜45°照射胶管15表面，反射光通过遮光罩13进入颜色传感器12，单片机2发出指令至驱动模块3使步进电机4带动齿轮5和齿条6动配合，从而带动滑块8运动，滑块8上的测距传感器9和颜色传感器12从胶管15的起始端匀速向右运动，测距传感器9从颜色传感器12识别到第一次颜色变化开始测量，直至颜色传感器12第二次识别到颜色变化为止停止测量，单片机2将颜色变化的距离转化为相应的气体浓度，把结果显示在LCD液晶显示屏16上，检测结束。如需重新检测，点击复位键后重新开始。
[0023]本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
【主权项】
1.比长式气体检测管快速读数装置，其特征在于:包括机箱(1)、胶管(15)和固定装置(14)，胶管(15)穿过机箱(I)两侧，胶管(15)通过固定装置(14)固定在机箱(I)内部，机箱⑴内部还包括单片机⑵、驱动模块⑶、步进电机⑷、导轨(7)、滑块⑶、测距传感器(9)、LED灯(11)、颜色传感器(12)、遮光罩(13)、传动装置(18)、显示屏(16)和按键(17)，胶管(15)前方设置有导轨(7)，导轨(7)上滑动连接有滑块(8)，滑块⑶的外侧设置有测距传感器(9)，滑块(8)的内侧设置有颜色传感器(12)，颜色传感器(12)和胶管(15)之间设置有多个LED灯(11)，LED灯(11)和颜色传感器(12)连接，LED灯(11)和颜色传感器(12)之间设置有遮光罩(13)，滑块⑶下端连接传动装置(18)，传动装置(18)和步进电机(4)相连，步进电机(4)和驱动模块(3)相连，单片机(2)分别与驱动模块(3)、颜色传感器(12)、测距传感器(9)、显示屏(16)和按键(17)连接。
2.根据权利要求1所述的比长式气体检测管快速读数装置，其特征在于:所述传动装置(18)包括齿轮(5)和齿条￠)，齿条￠)固定连接在滑块(8)下端，齿轮(5)和齿条(6)配合，齿轮(5)和步进电机⑷连接。
3.根据权利要求1所述的比长式气体检测管快速读数装置，其特征在于:所述测距传感器(9)为红外测距传感器，红外测距传感器的发射和接收端对应的机箱(I)内侧设置有红外基准板(10)。
4.根据权利要求3所述的比长式气体检测管快速读数装置，其特征在于:所述红外测距传感器采用GP2Y0A41SK0F。
5.根据权利要求1所述的比长式气体检测管快速读数装置，其特征在于:所述机箱(I)采用防爆箱体。
6.根据权利要求1所述的比长式气体检测管快速读数装置，其特征在于:所述LED灯(11)的数量为4个。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的比长式气体检测管快速读数装置，其特征在于:所述的单片机(I)采用STC12C5A60S2单片机，单片机电路采用11.0592MHz的系统时钟；所述的驱动模块⑶的电机驱动电路采用28BYJ-48，芯片采用unl2003 ;LED灯(11)为3V ;颜色传感器(12)采用TCS3200颜色传感器；显示屏(16)采用128X64点的图形液晶显示屏。
【专利摘要】比长式气体检测管快速读数装置，涉及气体检测技术领域。本实用新型为解决人眼对比长式气体检测装置读数不准确，从而造成严重后果的问题。本实用新型的比长式气体检测管快速读数装置，胶管穿过机箱两侧，胶管前方设有导轨，导轨上设置滑块，滑块的外侧设置有测距传感器，滑块的内侧设置有颜色传感器，颜色传感器与LED灯连接，滑块下端连接传动装置，传动装置和步进电机相连，步进电机和驱动模块相连，单片机分别与驱动模块、颜色传感器、测距传感器、显示屏和按键连接。本实用新型可以将比长式气体检测管检测的气体的浓度结果，通过显示屏快速直观的显示出来，达到快速准确读数的要求。
【IPC分类】G01N21-01, G01N21-25
【公开号】CN204269538
【申请号】CN201420843973
【发明人】殷金英, 张思琦, 李迪星, 牛滨, 周真
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年12月26日