本實(shí)用新型涉及一種紅外甲烷濃度檢測(cè)報(bào)警裝置，屬于氣體檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國(guó)是世界上煤炭資源最豐富的國(guó)家之一，隨著采礦業(yè)的發(fā)展，礦難事故頻頻發(fā)生，礦工的死亡人數(shù)與日俱增，對(duì)礦工的生命以及周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。甲烷是引發(fā)礦井瓦斯爆炸的主要原因，因此，對(duì)甲烷氣體濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與報(bào)警十分必要。當(dāng)前在煤礦下使用的甲烷檢測(cè)儀主要是基于催化燃燒原理，但是催化技術(shù)的傳感器存在著可靠性與穩(wěn)定性的缺陷，而紅外氣體檢測(cè)技術(shù)則彌補(bǔ)了這樣的不足，技術(shù)優(yōu)勢(shì)的存在能有效地提高煤礦下甲烷監(jiān)控的安全系數(shù)，降低煤礦甲烷事故的機(jī)率，所以紅外氣體檢測(cè)技術(shù)在煤礦上的推廣應(yīng)用具有十分重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種檢測(cè)精度高、使用方便的紅外甲烷濃度檢測(cè)報(bào)警裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種紅外甲烷濃度檢測(cè)報(bào)警裝置，其特征在于，包括主控單元、顯示單元、聲光報(bào)警單元、紅外遙控單元、電源模塊單元、恒流驅(qū)動(dòng)單元、甲烷氣體傳感器、信號(hào)處理單元。所述顯示單元、聲光報(bào)警單元和紅外遙控單元分別與主控單元的輸出端連接，所述電源模塊單元的輸出端與主控單元的輸入端連接，所述主控單元的輸出端通過(guò)恒流驅(qū)動(dòng)單元與甲烷氣體傳感器連接，所述甲烷氣體傳感器的輸出端與信號(hào)處理單元的輸入端連接，所述信號(hào)處理單元的輸出端與主控單元的輸入端連接。

上述的一種紅外甲烷濃度檢測(cè)報(bào)警裝置，其特征在于：所述單片機(jī)為芯片STC12C5A60S2。

上述的一種紅外甲烷濃度檢測(cè)報(bào)警裝置，其特征在于：所述顯示電路主要由LED驅(qū)動(dòng)芯片ZLG7290和數(shù)碼管構(gòu)成。

上述的一種紅外甲烷濃度檢測(cè)報(bào)警裝置，其特征在于：所述紅外遙控電路主要由芯片HS0038構(gòu)成。

上述的一種紅外甲烷濃度檢測(cè)報(bào)警裝置，其特征在于：所述恒流驅(qū)動(dòng)電路主要由芯片ASM1117構(gòu)成。

上述的一種紅外甲烷濃度檢測(cè)報(bào)警裝置，其特征在于：所述甲烷氣體傳感器為MH-440D紅外甲烷傳感器。

上述的一種紅外甲烷濃度檢測(cè)報(bào)警裝置，其特征在于：所述信號(hào)處理單元包括放大電路、整流電路、積分濾波電路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精確度高，性能穩(wěn)定，使用操作方便，能對(duì)甲烷氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行同步顯示，在檢測(cè)值超出設(shè)定的報(bào)警上限時(shí)通過(guò)聲光報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，能有效預(yù)防重大安全事故的發(fā)生，為井下作業(yè)人員提供了安全保障。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的主控單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本實(shí)用新型的顯示單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本實(shí)用新型的聲光報(bào)警單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本實(shí)用新型的紅外遙控單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本實(shí)用新型的恒流驅(qū)動(dòng)單元、甲烷氣體傳感器、電源模塊單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清晰地闡述本實(shí)用新型的特點(diǎn)和工作基本原理，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。

本具體實(shí)施方式首先提供了一種紅外甲烷濃度檢測(cè)報(bào)警裝置，如圖1所示，包括：主控單元1、顯示單元2、聲光報(bào)警單元3、紅外遙控單元4、電源模塊單元5、恒流驅(qū)動(dòng)單元6、甲烷氣體傳感器7、信號(hào)處理單元8。所述顯示單元2、聲光報(bào)警單元3和紅外遙控單元4分別與主控單元1的輸出端連接，所述電源模塊單元5的輸出端與主控單元1的輸入端連接，所述主控單元1的輸出端通過(guò)恒流驅(qū)動(dòng)單元6與甲烷氣體傳感器7連接，所述甲烷氣體傳感器7的輸出端與信號(hào)處理單元8的輸入端連接，所述信號(hào)處理單元8的輸出端與主控單元1的輸入端連接。

其中，如圖2所示，主控單元1采用STC12C5A60S2單片機(jī)。

在一可選實(shí)施例中，如圖3所示，顯示單元2采用LED驅(qū)動(dòng)芯片ZLG7290驅(qū)動(dòng)共陰極七段數(shù)碼管，主控單元1的P2.2、P2.3、P2.4引腳分別與顯示單元2的SDA、SCL、RST引腳相接。通過(guò)控制單片機(jī)相應(yīng)引腳實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)測(cè)甲烷氣體濃度值的顯示。

在一可選實(shí)施例中，如圖4所示，聲光報(bào)警單元3由蜂鳴器、發(fā)光二極管、光耦隔離芯片6N137組成。主控單元1的VCC、P2.0引腳分別與光耦隔離芯片6N137的V+、V-引腳相接。當(dāng)檢測(cè)出的甲烷氣體濃度高于限定值，甲烷檢測(cè)報(bào)警裝置發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提示用戶所測(cè)氣體濃度超標(biāo)。

在一可選實(shí)施例中，如圖5所示，紅外遙控單元4采用芯片HS0038。主控單元1的P3.2引腳與芯片HS0038的OUT引腳連接。通過(guò)紅外遙控器設(shè)定報(bào)警上限值。

在一可選實(shí)施例中，如圖6所示，恒流驅(qū)動(dòng)單元6采用芯片ASM1117，利用輸出電壓的穩(wěn)定性，保證流過(guò)甲烷氣體傳感器紅外光源的電流持續(xù)恒定，甲烷氣體傳感器7為紅外甲烷傳感器MH-440D。芯片ASM1117的VOUT引腳與甲烷氣體傳感器7的VCC引腳相接，甲烷氣體傳感器7的RXD、TXD引腳分別與主控單元1的TXD、RXD引腳相接，電源模塊單元5的VOUT引腳與主控單元1的VCC引腳相接，電源模塊單元5的OV引腳與甲烷氣體傳感器7的GND引腳相接。

本實(shí)用新型的工作原理及過(guò)程是：電源模塊單元5通過(guò)主控單元1對(duì)各個(gè)模塊電路提供工作電壓，主控單元1通過(guò)恒流驅(qū)動(dòng)單元6對(duì)甲烷氣體傳感器7中的紅外光源進(jìn)行調(diào)制，使紅外光源工作在恒流狀態(tài)，甲烷氣體傳感器7實(shí)時(shí)檢測(cè)煤礦內(nèi)瓦斯中甲烷氣體的濃度信號(hào)，將檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理單元8放大、整流、濾波后輸入到主控單元1 中，并通過(guò)顯示單元2顯示檢測(cè)到的甲烷濃度值，同時(shí)主控單元1 將甲烷濃度值與通過(guò)紅外遙控單元4人為設(shè)定的報(bào)警上限進(jìn)行對(duì)比，如果檢測(cè)到的甲烷濃度值超出設(shè)定上限，聲光報(bào)警單元3發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警，提醒相關(guān)工作人員采取相應(yīng)的措施。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，這些具體實(shí)施方式都是基于本實(shí)用新型整體構(gòu)思下的不同實(shí)現(xiàn)方式，而且本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)力要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。