一種多功能電子鼻在線監(jiān)測儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多功能電子鼻在線監(jiān)測儀，其特征在于，包括單片機及其外圍擴展電路組成單元，與該控制單元相連的采樣電路、控制驅(qū)動電路、LCM液晶顯示模塊、聲光報警模塊及電源模塊；控制驅(qū)動電路與進樣系統(tǒng)相連，進樣系統(tǒng)內(nèi)設有傳感器室，傳感器室分別與控制驅(qū)動電路、采樣電路相連；控制單元通過RS232接口與PC機相連。本實用新型用來實時監(jiān)測環(huán)境中氣體成分和濃度，尤其是危險環(huán)境中的一氧化碳、甲烷和二氧化碳的濃度檢測，以確保處在這種環(huán)境的人的安全。
【專利說明】一種多功能電子鼻在線監(jiān)測儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種多功能電子鼻在線監(jiān)測儀。

【背景技術(shù)】
[0002]電子鼻是一種由具有部分選擇性的化學傳感器室和適當?shù)哪Ｊ阶R別系統(tǒng)組成、能夠識別簡單或復雜氣味的儀器。電子鼻可應用在環(huán)境監(jiān)測、食品工業(yè)、航空航天等方面。
[0003]近年來隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和工業(yè)化進程的不斷加快，大氣污染問題日趨嚴重，在一些特殊行業(yè)，如煤礦井下瓦斯環(huán)境氣體檢測、火災現(xiàn)場的消防員經(jīng)常要處于的濃煙環(huán)境，以及其他可能存在有毒氣體泄漏情況的環(huán)境下，工作人員們的生命安全受到嚴重威脅，而實時監(jiān)測其所處環(huán)境的有毒氣體濃度及實時判定他們是否需要撤離現(xiàn)場或采取相應的防范措施變得非常重要?，F(xiàn)有電子鼻經(jīng)常存在價格較高、使用不便、檢測精度不高、氣體鑒別分析效果不佳、實時性和有效性較差等缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低廉，使用方便，安全實時有效的多功能電子鼻在線監(jiān)測儀。
[0005]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種多功能電子鼻在線監(jiān)測儀，其特征在于，包括單片機及其外圍擴展電路組成單元，與該控制單元相連的采樣電路、控制驅(qū)動電路、LCM液晶顯示模塊、聲光報警模塊及電源模塊；控制驅(qū)動電路與進樣系統(tǒng)相連，進樣系統(tǒng)內(nèi)設有傳感器室，傳感器室分別與控制驅(qū)動電路、采樣電路相連；控制單元通過RS232接口與PC機相連。
[0006]優(yōu)選地，所述進樣系統(tǒng)包括與出氣口連接的薄膜泵，薄膜泵通過流量計與傳感器室連接，傳感器室通過兩個并列連接的第一電磁閥、進樣室與進氣口連通，進樣室兩側(cè)分別串聯(lián)第二電磁閥及第三電磁閥。
[0007]優(yōu)選地，所述采樣電路由氣敏傳感器室、傳感器工作電壓調(diào)節(jié)電路和信號處理電路組成。
[0008]進一步地，所述采樣電路內(nèi)設有MG811 二氧化碳氣體感應探頭和TGS3870氣敏傳感器，MG811 二氧化碳氣體感應探頭和TGS3870氣敏傳感器設于氣敏傳感器室內(nèi)。
[0009]優(yōu)選地，所述電源模塊的接口電路采用TI公司的同步升壓轉(zhuǎn)換器TPS61070，TPS61070的VBAT端、EN端與第一電容連接，Sff端與第一個電感相連，VOUT端通過第一電阻與FB端相連后通過第二電阻接地，VOUT端同時與第二個電容相連后接Vo。它具有外接元件簡單，轉(zhuǎn)換效率高，帶關(guān)斷功能等特點。
[0010]本實用新型具有檢測氣體范圍廣，檢測精度高，與普通探測器相比，具有快速、定性、定量和實時監(jiān)測的優(yōu)點精度，還有抗干擾性好，不易受雜氣影響而誤警，檢測靈敏度高的使用無線通信可實現(xiàn)遠程報警和控制，保證信息的實時性和有效性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的連接示意圖；
[0012]圖2為進樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為采樣電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為電源模塊的電路圖。

【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0016]實施例
[0017]如圖1所示，為本實用新型的提供的一種多功能電子鼻在線監(jiān)測儀的結(jié)構(gòu)示意圖，包括單片機及其外圍擴展電路組成單元，與該控制單元相連的采樣電路、控制驅(qū)動電路、LCM液晶顯示模塊、聲光報警模塊及電源模塊；控制驅(qū)動電路與進樣系統(tǒng)相連，進樣系統(tǒng)內(nèi)設有傳感器室，傳感器室分別與控制驅(qū)動電路、采樣電路相連；控制單元通過RS232接口與PC機相連?？刂乞?qū)動電路包括氣敏傳感器的加熱電路、閥門和薄膜泵的控制驅(qū)動。
[0018]檢測二氧化碳氣體的MG811 二氧化碳氣體傳感器的特點有:
[0019](I)具有TTL電平信號燈輸出指示，工作電壓信號燈指示；
[0020](2)雙路信號輸出(模擬量信號和TTL高低電平信號)；
[0021](3)TTL電平輸出為低電平有效。(當檢測氣體濃度超過設定值時，蜂鳴器響應報警);
[0022](4)模擬量輸出電壓O?2V，濃度越低輸出電壓越高；
[0023](5)對二氧化碳具有很高的靈敏度和良好的選擇性；
[0024](6)具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性，快速的響應恢復特性；
[0025](7)陶瓷探頭可以插拔設計，方便更換，隔熱散熱更好。
[0026]檢測一氧化碳和甲烷這兩種氣體的TGS3870氣敏傳感器的特點有:
[0027](I)尺寸小，低功耗，甲烷和一氧化碳兩種氣體組合；
[0028](2)高靈敏度；
[0029](3)對酒精等揮發(fā)性氣體抗干擾性好；
[0030](4)低成本，高壽命。
[0031]如圖2所示，進樣系統(tǒng)包括與出氣口連接的薄膜泵，薄膜泵通過流量計與傳感器室連接，傳感器室通過兩個并列連接的第一電磁閥、進樣室與進氣口連通，進樣室兩側(cè)分別串聯(lián)第二電磁閥及第三電磁閥。傳感器固定在傳感器室的支架上。該系統(tǒng)采用壓縮空氣作為載氣，控制單元的控制下，通過改變?nèi)齻€電磁閥的開關(guān)狀態(tài)，將樣本由樣本室送入傳感器室。
[0032]如圖3所示，采樣電路由氣敏傳感器室、傳感器工作電壓調(diào)節(jié)電路和信號處理電路組成，將氣體信號轉(zhuǎn)化為模擬的電信號；再通過單片機內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器將從檢測電路送出的模擬信號轉(zhuǎn)換成單片機可識別的數(shù)字信號后再送入單片機；單片機對該數(shù)字信號進行處理分析，然后通過RS232接口送入PC機進行上位機顯示。采樣電路內(nèi)設有MG811 二氧化碳氣體感應探頭和TGS3870氣敏傳感器，MG811 二氧化碳氣體感應探頭和TGS3870氣敏傳感器安裝在氣敏傳感器室內(nèi)。
[0033]如圖4所示，電源模塊的接口電路采用TI公司的同步升壓轉(zhuǎn)換器TPS61070，TPS61070的VBAT端、EN端與第一電容Cl連接，Sff端與第一個電感LI相連，VOUT端通過第一電阻Rl與FB端相連后通過第二電阻R2接地，VOUT端同時與第二個電容C2相連后接Vo，將輸入電壓升高到一定電壓，再使用AMS1117-3.3把電壓穩(wěn)定在3.3V。它具有外接元件簡單，轉(zhuǎn)換效率高，帶關(guān)斷功能等特點。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能電子鼻在線監(jiān)測儀，其特征在于，包括單片機及其外圍擴展電路組成單元，與該控制單元相連的采樣電路、控制驅(qū)動電路、LCM液晶顯示模塊、聲光報警模塊及電源模塊；控制驅(qū)動電路與進樣系統(tǒng)相連，進樣系統(tǒng)內(nèi)設有傳感器室，傳感器室分別與控制驅(qū)動電路、采樣電路相連；控制單元通過RS232接口與PC機相連。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能電子鼻在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述進樣系統(tǒng)包括與出氣口連接的薄膜泵，薄膜泵通過流量計與傳感器室連接，傳感器室通過兩個并列連接的第一電磁閥、進樣室與進氣口連通，進樣室兩側(cè)分別串聯(lián)第二電磁閥及第三電磁閥。
3.如權(quán)利要求1所述的多功能電子鼻在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述采樣電路由氣敏傳感器室、傳感器工作電壓調(diào)節(jié)電路和信號處理電路組成。
4.如權(quán)利要求3所述的多功能電子鼻在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述采樣電路內(nèi)設有MG811 二氧化碳氣體感應探頭和TGS3870氣敏傳感器，MG811 二氧化碳氣體感應探頭和TGS3870氣敏傳感器設于氣敏傳感器室內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的多功能電子鼻在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述電源模塊的接口電路采用TI公司的同步升壓轉(zhuǎn)換器TPS61070，TPS61070的VBAT端、EN端與第一電容(Cl)連接，SW端與第一個電感(LI)相連，VOUT端通過第一電阻(Rl)與FB端相連后通過第二電阻(R2)接地，VOUT端同時與第二個電容(C2)相連后接Vo。
【文檔編號】G01N33/00GK203929742SQ201420293673
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】吳會彬, 趙曙光, 郭瑞 申請人:東華大學