[实用新型]甲烷检测报警仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体检测报警仪，具体涉及一种可兼容两种不同原理传感器的便携式甲烷检测报警仪。

背景技术

甲烷检测报警仪是一种检测甲烷浓度的设备，主要是用于矿井和其他能够产生甲烷的场所。甲烷这种易燃易爆的气体是所有煤矿开采过程中必然产生的，是不可避免的，一旦甲烷浓度超标极易引发事故，对矿井内工作的工人产生很大的人身危害，由于甲烷是一种无色无味的气体，所以只能通过灵敏可靠的检测仪器才能进行检测。

国内现有的便携式甲烷检测报警仪一般有两种不同原理的产品，即催化燃烧原理型和非色散红外（NDIR）原理型。由于这两种传感器原理不同，导致它们的输入电路和输出电路以及报警仪硬件和软件不相同，也就是说，催化燃烧原理型和非色散红外原理型无法兼容并自动识别在同一个甲烷检测报警仪上。在事先无法确定待测浓度，不能断定需要使用哪种检测报警仪时，只能携带两种报警仪或者人工手动调节按钮以适应甲烷探头，这样不仅增加了成本，而且复杂不易操作。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种甲烷检测报警仪，这种甲烷检测报警仪能够提供一种可兼容两种不同原理并自动识别的便携式甲烷检测报警仪。

为了解决上述问题，本实用新型通过以下方式来实现：

一种甲烷检测报警仪，包括甲烷探头、采集模块和模数转换模块，甲烷探头的输出端与模数转换模块通过采集模块通讯连接，其特征在于：所述的采集模块包括采集催化燃烧型探头信号的采集电路和采集非色散红外型探头信号的采集电路。

所述催化燃烧型原理电路包括由两只精密电阻（Rs1和Rs2）、微调电阻RW1和滤波电容器，所述精密电阻的公共端和甲烷探头的输出端作为催化燃烧型原理传感器电压信号输出端。

所述非色散红外型原理电路包括由两只精密电阻（Rs1和Rs2）、微调电阻RW1、滤波电容器和两只大阻值的电阻（Rs3和Rs4），所述大阻值的电阻起到非色散红外型原理传感器输出信号的分压功能和轻负载下拉功能。

进一步地，还包括控制单元电路，所述控制单元电路中包括一微处理器，所述微处理器采用哈佛总线结构三级流水线，比较理想的是采用32位ARM cortex-m3内核的STM32F103，具有丰富的外设和较强的抗干扰能力，很适用于工业控制。

进一步地，还包括电源变换电路，所述电源变换电路包括将输入电压变换至5VDC的一级DC/DC电路，以及三路由TC1185芯片精密稳压器构成的二级精密稳压电路。电源输入经一级DC/DC变换至5VDC，此DC/DC电路变换效率最低不小于80%，相比其它线性稳压器件电路，提升了电源的使用效率，此5VDC为后级所有电路供电，经三路二级精密稳压器件稳压变换后得三路独立电压，分别为探头元件、微处理器和声光报警以及其它电路供电。

进一步地，还包括显示电路，所述显示电路包括4只LED数码管和4只用于驱动LED数码管的驱动IC，所述微处理器通过IO口串行地将需要显示的编码发送至驱动IC驱动LED数码管发光，用于实现显示甲烷浓度。

所述的驱动IC可以采用74HC164，所述74HCT164是8位边沿触发式移位寄存器，微处理器通过IO口串行地将需显示的数字编码发送至74HCT164，74HCT164则并行输出编码驱动数码管，它对每段数码管的驱动电流最大为20mA，较大的驱动电流使数码管显示亮度较高，这有利于在煤矿井下黑暗环境的观察。

进一步地，还包括报警电路，所述报警电路包括发光二极管、有源蜂鸣器和发光二极管以及有源蜂鸣器的驱动电路，以在甲烷超标时实现声光报警。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该甲烷检测报警仪可以同时兼容两种不同原理探头，根据不同探头工作时输出信号的特点进行硬件电路识别和软件处理，进而在开机瞬间进行准确判断并使用相应配置，使报警仪开机后自动进入不同探头工作模式，根据实际使用情况只需更换探头后重新启动报警仪即可，能够有效降低成本和简化操作。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图；

图2为本实用新型控制单元电路原理图；

图3为本实用新型电源变换电路原理图；

图4为本实用新型信号采集电路原理图；

图5为本实用新型显示电路原理图；

图6为本实用新型报警电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。