[实用新型]多功能气体分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及分析化学专业中的分析仪器领域，具体是一种多功能气体分析仪。

背景技术

随着社会经济的发展，目前在各大型工业企业(如：煤矿、石油、空分等行业)的生产过程中，某些生产环节下需要对特定的生产过程所产生的气体(如：NO_X、O₂、CO、CO₂等气体)进行检测，以此维护正常的生产需要。检测气体的原理是采用朗伯-比尔定理，通过吸收物质对不同气体的不同吸收而检测得到信号，经过分析仪器对信号处理得出分析结果。

现有技术的气体分析仪结构复杂，分析精度差，操作复杂，仪器的使用人员需要经过专门培训才可以上岗。如专利号200710168902.6号专利公开的一种气体分析仪，由气压输送泵、气压输送管、进样计量装置和气体成分吸收装置组成，其中计量装置包括第一增压阀、第一减压阀、第一阻隔定位器、气体体积计量器、第一平衡瓶、第一吸收瓶、进样阀、排空阀等等。由于结构的复杂必定导致操作繁琐、误差增大。

现有技术也有少数电子化程度较高的气体分析仪，国内市场主要依赖国外进口，但是都存在分析数据精度低、稳定性差、显示界面单一、通用性差，以及采用4-20mA的模拟信号传输数据等缺点。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于克服现有技术的缺点，提供一种通用性强、分析数据精度较高的多功能气体分析仪。

为达到以上发明目的，本实用新型多功能气体分析仪由包括主板子系统、副板子系统、“电源及功率输出”、“显示和操作”四个模块组成微机系统。微机系统的操作系统采用开放式的操作系统Linux或者Windows CE，安装在主板子系统；预置了在操作系统基础上开发的气体分析软件、各种传感器的非线性误差补偿参数和其他运行参数，可以通过计算机在线刷到主板子系统的FlashROM中，气体分析软件的操作界面开发为多种语言，至少包括简体中文和英文。其中主板子系统为采用ARM9微处理器为核心的嵌入式系统，包括CPU、FlashROM、RAM和掉电存储器。副板子系统为采用SOC芯片的嵌入式系统，实现微弱信号的数据采集和简单的数据处理。

微机系统设有多个模拟信号输入通道，可以输入如专利申请2008100299075、2008100300316、2008100300320、2008100300335所公开的传感器采集的关于气体的模拟信号。

主板子系统在结构上包括核心板和副板，核心板和副板之间的通讯采用SPI或者I2C方式。核心板包括ARM9微处理器、可编程增益放大模块、电源变换与时钟电路模块、键盘接口模块、输出控制接口模块、报警接口模块、显示接口模块、音频输出模块、红外通讯模块、RS232/RS485接口模块、USB接口模块、GSM/GPRS模块接口模块、蓝牙输出通讯模块、以太网接口模块。

副板子系统包括精简型副板子系统和增强型副板子系统两种组态模式。精简型副板子系统包括C8051F350芯片、模拟信号输入模块、电源变换与时钟电路模块、键盘接口模块、RS232/RS485接口模块、报警接口模块、显示接口模块、输出控制接口模块；增强型副板子系统包括SOC芯片、模拟信号输入模块、电源变换与时钟电路模块、声音输出模块、键盘接口模块、输出控制接口模块、显示接口模块、报警接口模块、红外通讯接口模块、RS232/RS485接口模块、USB接口模块。

本实用新型多功能气体分析仪的微机系统可以以三种组态方式工作：

(1)微弱信号标准系统，包括主板子系统、副板子系统、“电源及功率输出”、“显示和操作”四个模块。

(2)标准信号系统，包括主板子系统、“电源及功率输出”、“显示和操作”三个模块。

(3)微弱信号小系统，包括副板子系统、“电源及功率输出”、“显示和操作”三个模块。

本实用新型多功能气体分析仪设计成微机系统的形式，具备强大的计算能力和自检功能，一般技术人员经过简单培训即可上岗操作；通过模块化的设计，仪器可以适应多种环境下工作，也方便维修；多种类的模拟信号输入通道，外接各种传感器，增强了仪器的通用性；强大的外界通讯功能，可以通过RS232接口、RS485接口、USB口、蓝牙、GPRS网络、GSM网络或者以太网络与外界设备实现数据交换。

附图说明

图1为本实用新型多功能气体分析仪的微弱信号标准系统工作组态的框架图。

图2为本实用新型多功能气体分析仪的标准信号系统工作组态的框架图。