专利名称：乙炔气体测记仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能测量、显示并记录各种环境的乙炔气体浓度的便携式仪器，尤其涉及一种通过USB接口与PC机进行数据通讯，并可对数据做进一步分析处理的智能乙炔气体测记仪。
背景技术：
乙炔在常温常压下为具有麻醉性的无色可燃性气体。乙炔的化学性质非常活泼， 容易和其他物质起化学反应，而且乙炔的氧化、加成、聚合、分解等反应大都是放热反应，释放出大量能量，甚至发生爆炸。乙炔本身无毒，是一种窒息性气体。当空气中含乙炔达20% 以上时，使人感到头晕和呼吸困难；当空气中乙炔浓度为30%时，人开始出现意识模糊；当吸入含35%乙炔的空气5min后，人立即昏迷。此外乙炔还有阻碍氧化的作用，使脑缺氧，弓丨起昏迷麻醉。另外工业乙炔中含有硫化氢、磷化氢等毒性气体也会出现中毒。当吸入乙炔后呈酒醉样兴奋，并能引起昏睡、脉搏弱而不齐，苏醒后丧失记忆能力。乙炔气体在造气、充装、运输、储存、销售、使用和气瓶定期检验过程中，一旦发生泄漏，容易发生燃烧或爆炸，瞬间释放出很大的能量，其冲击波向四周传播，使周围的建筑物、设备遭到破坏，甚至造成人员伤亡。所以在乙炔操作现场，从安全上考虑，一般限定乙炔浓度应低于其爆炸下限的1/3。空气中乙炔的浓度应控制在215%的1/3以下。因而，必须对乙炔操作现场及居住环境的乙炔气体进行检测与分析，来进行预警或者控制乙炔气体的浓度，乙炔气体检测仪便应运而生。目前，市场上存在多种乙炔气体检测仪，但是其存在灵敏度低、数据不易保存、显示不直观、不能对历史数据进行回放和分析等缺点，而且有的检测仪缺少与PC机的数据传输接口，有的检测仪与PC机的数据传输采用的是RS-232接口， 与现在计算机通用接口发展趋势不一致，很大程度上降低了仪器本身的通用性和便利性。
发明内容为克服上述乙炔气体检测仪存在的缺陷，本实用新型在采集模块的设计、数据的存储、用户使用的方便性与通用性等方面进行了创新，提供了一种可与PC机进行USB数据通讯的智能乙炔气体测记仪，不仅可以检测环境的乙炔气体浓度，而且可以将历史数据记录下来，上传给PC机做进一步的分析和处理。本实用新型提供一种基于USB接口的乙炔气体测记仪，由乙炔气体传感器 ME3-C2H2、放大器AD8572、单片机Ul、非易失性存储器U2、USB接口芯片U3、LCD显示模块Jl 组成，乙炔气体传感器ME3-C2H2与放大器AD8572相连，放大器AD8572与单片机Ul相连， 非易失性存储器U2与单片机Ul相连，IXD显示模块Jl与单片机Ul相连，单片机Ul与USB 接口芯片U3相连，通过USB接口芯片U3与PC机相连，实现单片机Ul与PC机之间的数据通讯。通过液晶LCD可汉字显示乙炔气体的实时浓度值、采集日期和时间，更加直观、方便。所述单片机Ul采用MSP430F149。所述非易失性铁电存储器U2采用非易失性铁电存储器FM31256G，系统掉电后数据可保存10年不丢失，内置实时时钟、看门狗电路，体积小，功能多。所述USB通讯接口芯片U3采用CH375B，通过U3将乙炔气体浓度值数据上传到PC机上，进行数据历史曲线绘制、数据分析处理、报表打印等，同时，也可通过PC机设置乙炔气体测记仪的采集参数(包括采集起始时间、停止时间、采集时间间隔等)，方便了不同的用户和场合。本实用新型采用航空插头与外部器件连接，密封性好，适应环境能力强。
图1是本实用新型的系统连接框图。图2是本实用新型的具体实施方案电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明如图1所示，本实用新型由乙炔气体传感器ME3-C2H2、放大器AD8572、单片机U1、 非易失性存储器U2、USB接口芯片U3、LCD显示模块Jl组成，乙炔气体传感器ME3-C2H2与放大器AD8572相连，放大器AD8572与单片机Ul相连，非易失性存储器U2与单片机Ul相连，IXD显示模块Jl与单片机Ul相连，单片机Ul与USB接口芯片U3相连，通过USB接口芯片U3与PC机相连，实现单片机Ul与PC机之间的数据通讯。通过液晶IXD可汉字显示采集的乙炔气体浓度值、采集日期和时间，更加直观、方便；非易失性铁电存储器FM31256G 可在系统掉电的情况下保存数据10年不丢失；USB接口芯片CH375B可实现乙炔气体测记仪与PC机之间的USB通讯，即插即用，非常方便。图2示出了本实用新型具体实施方式
电路图，乙炔气体传感器Sl的1引脚与电容 C14以及放大器UlB的1引脚连接，电容C14与电阻Rll以及R12连接，乙炔气体传感器Sl 的2引脚与Ql以及电阻R16连接，电阻R16与放大器UlA的6引脚连接，乙炔气体传感器 Sl的3引脚与Ql以及电阻Rll连接，电阻Rll与电阻R12连接，电阻R12与放大器UlB的2 引脚连接，放大器UlA的5引脚通过电阻R18接地，放大器UlA的6引脚与电阻R15以及电容C18的负极引脚连接，电阻R15与电阻R13以及RT连接，电阻R13和RT同时与电容C18 的正极引脚连接，并且与放大器UlA的7引脚，放大器UlA的7引脚与电阻R17连接，电阻 R17与单片机Ul的2引脚连接，并且通过电容C17接地，放大器UlB的3引脚通过电阻R14 接地，放大器UlB的4引脚通过电容C15接地，放大器UlB的8引脚与电源VCC连接，并且通过电容C16接地；非易失性铁电存储器U2的12脚通过5. IK Ω的上拉电阻R22与电源正极连接，同时与单片机Ul的45脚连接，非易失性铁电存储器U2的13脚通过5. IK Ω的上拉电阻R21与电源正极连接，同时与单片机Ul的44脚连接；USB接口芯片U3的1脚、3脚、 4脚、8脚和27脚分别与单片机Ul的46脚、47脚、48脚、49脚和50脚连接，U3的5脚、12 脚与23脚连在一起，并通过电容C33与9脚和28脚连接，9脚和28脚与电源正极连接，U3 的5脚、12脚与23脚通过电容C34与电源正极连接，U3的10脚、11脚分別通过二极管D32、 D31与电源正极连接，U3的15脚、16脚、17脚、18脚、19脚、20脚、21脚、22脚分别与单片机Ul的36脚、37脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚、43脚连接；LCD显示模块Jl的1脚、 2脚、3脚、4脚、5脚分别与单片机Ul的20脚、21脚、22脚、23脚、24脚连接，6脚与电源正极连接，7脚与电源负极连接。
权利要求1.一种乙炔气体测记仪，由乙炔气体传感器ME3-C2H2、放大器AD8572、单片机U1、非易失性存储器U2、USB接口芯片U3、IXD显示模块Jl组成，其特征在于乙炔气体传感器 ME3-C2H2与放大器AD8572相连，放大器AD8572与单片机Ul相连，非易失性存储器U2与单片机Ul相连，IXD显示模块Jl与单片机Ul相连，单片机Ul与USB接口芯片U3相连，USB 接口芯片U3与PC机相连。
2.根据权利要求1所述的乙炔气体测记仪，其特征是所述的乙炔气体传感器Sl的1引脚与电容C14以及放大器UlB的1引脚连接，电容C14与电阻Rl 1以及R12连接，乙炔气体传感器Sl的2引脚与Ql以及电阻R16连接，电阻R16与放大器UlA的6引脚连接，乙炔气体传感器Sl的3引脚与Ql以及电阻Rll连接，电阻Rll与电阻R12连接，电阻R12与放大器UlB的2引脚连接，放大器UlA的5引脚通过电阻R18接地，放大器UlA的6引脚与电阻 R15以及电容C18的负极引脚连接，电阻R15与电阻R13以及RT连接，电阻R13和RT同时与电容C18的正极引脚连接，并且与放大器UlA的7引脚，放大器UlA的7引脚与电阻R17 连接，电阻R17与单片机Ul的2引脚连接，并且通过电容C17接地，放大器UlB的3引脚通过电阻R14接地，放大器UlB的4引脚通过电容C15接地，放大器UlB的8引脚与电源VCC 连接，并且通过电容C16接地。
3.根据权利要求1所述的乙炔气体测记仪，其特征是所述的单片机Ul采用 MSP430F149,非易失性存储器U2采用非易失性铁电存储器FM31256G。
4.根据权利要求1所述的乙炔气体测记仪，其特征是所述的USB接口芯片U3采用 CH375B。
专利摘要本实用新型属于电子技术领域的乙炔气体检测与记录仪器，乙炔气体测记仪，由乙炔气体传感器ME3-C2H2、放大器AD8572、单片机U1、非易失性存储器U2、USB接口芯片U3、LCD显示模块J1组成，乙炔气体传感器ME3-C2H2与放大器AD8572相连，放大器AD8572与单片机U1相连，非易失性存储器U2与单片机U1相连，LCD显示模块J1与单片机U1相连，单片机U1与USB接口芯片U3相连，通过USB接口芯片U3与PC机相连，实现单片机U1与PC机之间的数据通讯，乙炔气体测记仪能有效地避免因乙炔气体泄漏而引起的火灾、爆炸、中毒等人身伤亡事故和财产损失。
文档编号G08C19/00GK202256315SQ20112040002
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者于华丽, 桑永英, 赵晓顺 申请人:河北农业大学