[实用新型]气体变送装置

说明书

本实用新型提供一种气体变送装置，包括控制模块以及电源模块，控制模块与电源模块之间连接有电压转换电路和低压稳压电路，控制模块包括控制芯片、气体传感器、数模转换模块、继电器开关模块、红外接收模块、声光报警模块、运算放大器、信号采集电路以及RS485通信模块，运算放大器经由信号采集电路接收气体传感器输出的气体传感信号，并将信号放大后的气体传感信号输出至控制芯片，数模转换模块输出模拟化的气体传感信号至PC端。该变送装置可以实时探测环境中的气体浓度值并且可以将其转换成多种信号输出，同时具备声光报警、报警历史数据记录、人机显示操作界面等功能。

技术领域

本实用新型涉及变送器技术领域，尤其是涉及一种气体变送装置。

背景技术

气体变送器作为一种重要的探测和信号传送仪器，在仪器仪表和工业自动化领域中起着举足轻重的作用。诸如管廊、油井，地下室等需要时刻测量气体浓度值的场合，气体变送器更是起着不可或缺的作用。

气体变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力，然后通过转换电路将气体传感器的信号转换成标准的4mA至20mA的电流信号输出。针对一些如地下管廊、油井、化工厂，加油站等场合，对气体浓度值要求比较高的场合，气体浓度值偏高可能会造成安全隐患，危害人身安全。对于上述场合中所针对的气体浓度值来说，气体变送器可谓是显得及其重要。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种实时探测环境中的气体浓度值并且可以将其转换成多种信号输出的气体变送装置。

为实现上述的主要目的，本实用新型提供一种气体变送装置，包括控制模块以及电源模块，电源模块向控制模块提供电源，控制模块与电源模块之间连接有电压转换电路和低压稳压电路，电压转换电路和低压稳压电路分别接收电源模块所输出的第一电压信号，电压转换电路输出第二电压信号至控制模块和低压稳压电路，低压稳压电路输出第三电压信号至控制模块；控制模块包括控制芯片、气体传感器、数模转换模块、继电器开关模块、红外接收模块、声光报警模块以及RS485通信模块，气体传感器与控制芯片之间连接有运算放大器，气体传感器与运算放大器之间连接有信号采集电路，数模转换模块和RS485通信模块分别与控制芯片电连接；运算放大器经由信号采集电路接收气体传感器输出的气体传感信号，运算放大器将信号放大后的气体传感信号输出至控制芯片，数模转换模块输出模拟化的气体传感信号至PC端；控制芯片向声光报警模块发送声光报警信号，控制芯片发送开关通断信号至继电器开关模块；红外接收模块接收控制信号，红外接收模块输出控制信号至控制芯片；红外接收模块包括红外接收头以及滤波电容，红外接收头的正极输出端与滤波电容电连接，红外接收头的解码输出端与控制芯片的输入引脚电连接。

由上述方案可见，本实用新型的气体变送装置采用高性能单片机实时监测、分析气体传感器传输出的信号，可以实时探测外界环境的气体浓度值，并可将所探测到的环境中气体的浓度值输出为标准的4mA至20mA的电流信号，当气体浓度值达到一定程度时，可产生声光报警信号提示监控人员，防止因气体浓度过高而造成不必要的损失。此外，该变送装置还具备继电器开关量信号输出、RS485远程通信、报警点数据记录以及红外远程遥控操作等功能。

进一步的方案是，控制模块还包括有源晶振，有源晶振的第一引脚与控制芯片电连接，有源晶振的第二引脚接地。

可见，控制芯片向有源晶振输出电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，有源晶振可以在电路中产生震荡电流,发出时钟信号，可以提供高精度的频率基准。此外，有源晶振不需要CPU的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单，不需要复杂的配置电路。

进一步的方案是，声光报警模块包括LED灯、蜂鸣器以及晶体管，晶体管的集电极与LED灯电连接，蜂鸣器与LED灯电连接。

可见，当控制芯片向晶体管的基极输出高电平或低电平时，晶体管饱和导通，声光报警电路均导通工作，当控制芯片向晶体管的基极输出低电平或高电平时，声光报警电路均截止。