便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器涉及一種氣體檢測儀器，尤其是適用于在窨井作業(yè)時(shí)有害氣體的檢測。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會城市化的加速，地下管道越來越密集，窨井井下作業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)工人中毒等事故。主要原因?yàn)榫驴諝忾L期處于密閉狀態(tài)，氣體成分復(fù)雜，主要有害氣體以甲烷、硫化氫、二氧化碳為主，其濃度往往會遠(yuǎn)超安全值，通過氣味判斷等常規(guī)手段無法準(zhǔn)確掌握安全通風(fēng)時(shí)間，往往會造成不可挽回的損失，而專業(yè)的氣體成分檢測儀器價(jià)錢昂貴而且檢測數(shù)據(jù)需要專業(yè)人員判斷，不利于日常窨井井下作業(yè)普及使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對上述不足之處提供一種便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器，能針對多種有害氣體檢測報(bào)警，給從業(yè)人員帶來生命保障，特別適合日常窨井井下作業(yè)。
[0004]本實(shí)用新型便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器包括殼體、電源和電路板，電源和電路板安裝在殼體內(nèi)，電路板上裝有氣體檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和報(bào)警模塊；殼體一端裝有LED燈和燈罩，殼體的另一端為氣體收集蓋，在氣體收集蓋上開有小孔，便于氣體收集、檢測；所述電源為氣體檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、報(bào)警模塊以及LED燈提供電能；數(shù)據(jù)處理模塊分別和氣體檢測模塊以及報(bào)警模塊相連，氣體檢測模塊把檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊把處理信息發(fā)送到報(bào)警模塊；報(bào)警模塊和LED燈相連，報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警模塊或者語首報(bào)警t旲塊；
[0006]所述數(shù)據(jù)處理模塊具有CPU和數(shù)據(jù)存儲器，數(shù)據(jù)處理模塊把處理信息發(fā)送到報(bào)警豐吳塊；
[0007]所述氣體檢測模塊包括甲烷檢測子模塊、硫化氫檢測子模塊和二氧化碳檢測子模塊；
[0008]所述甲烷檢測子模塊采用涂有催化劑的載體作為敏感元件，所述催化劑采用Pt、Pd等金屬催化劑；催化反應(yīng)過程中通過敏感元件的電阻值的變化得到與瓦斯?jié)舛汝P(guān)聯(lián)的電信號，甲烷檢測子模塊將所述電信號傳送給數(shù)據(jù)處理模塊。
[0009]所述硫化氫檢測子模塊采用市售的安培型電化學(xué)傳感器；被測量氣體經(jīng)過硫化氫檢測子模塊，產(chǎn)生輸出信號，傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。
[0010]所述二氧化碳檢測模塊具有二氧化碳敏感元件和A/D轉(zhuǎn)換器，二氧化碳檢測模塊將輸出的電壓信號傳送到數(shù)據(jù)處理模塊，所述電壓信號與C02濃度值呈線性關(guān)系。
[0011]所述電源采用干電池或鋰電池。
[0012]所述殼體的背面設(shè)有綁帶或卡扣，便于隨身攜帶。
[0013]所述燈罩和殼體之間通過螺紋連接。
[0014]所述LED燈可更換。
[0015]所述甲烷等三種檢測模塊獨(dú)立作用，互不干擾，損壞只需更換對應(yīng)檢測模塊，成本低廉。
[0016]甲烷檢測子模塊工作時(shí)，甲烷氣體在載體上發(fā)生固相催化反應(yīng)，把甲烷吸附在催化劑表面，并在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)物也吸附在表面上。載體催化元件可以化學(xué)吸附甲烷，使甲烷離解，一般稱為離解化學(xué)吸附。甲烷是飽和烴，由于離解化學(xué)吸附作用，使甲烷分子的價(jià)鍵力發(fā)生變化，降低了反應(yīng)活化能，產(chǎn)生催化反應(yīng)。催化反應(yīng)過程中無焰燃燒放出熱量，增加了敏感元件鉑絲的電阻值。根據(jù)電阻值的變化可以得到一個與瓦斯?jié)舛汝P(guān)聯(lián)的電信號。
[0017]硫化氫檢測子模塊中的安培型電化學(xué)傳感器由浸沒在電解液中的三個電極構(gòu)成；工作電極采用具有催化活性的金屬涂覆在透氣憎水的多孔膜上；被測量氣體經(jīng)擴(kuò)散透過前述的多孔膜，在其上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，所述電化學(xué)反應(yīng)包括電化學(xué)氧化或還原反應(yīng)。電化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的工作電極的工作信號經(jīng)運(yùn)放放大，成為儀器的輸出信號，輸出信號的大小正好是產(chǎn)生一個與工作電極相等相反的電流信號。
[0018]二氧化碳檢測模塊中所述二氧化碳敏感元件采用內(nèi)含熱敏電阻的混合式二氧化碳敏感元件，該元件在兩個電極之間充有陽離子固體電解質(zhì)，它的陰極由鋰碳酸鹽和鍍金材料制成，而陽極只是鍍金材料。二氧化碳檢測模塊內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器對數(shù)據(jù)進(jìn)行了采樣并作了處理。二氧化碳檢測模塊輸出的電壓信號與C02濃度值呈線性關(guān)系。
[0019]本實(shí)用新型便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器使用時(shí)，可將報(bào)警器通過綁帶固定在手臂上，隨時(shí)檢測井下空氣質(zhì)量，一旦某種氣體濃度超標(biāo)會通過燈光和語音兩種報(bào)警信號提示作業(yè)人員及時(shí)離開。本實(shí)用新型三種檢測模塊相互獨(dú)立，互不干擾，三種檢測模塊檢測信號均通過數(shù)據(jù)處理模塊處理，通過數(shù)據(jù)處理模塊控制燈光報(bào)警模塊和語音報(bào)警模塊報(bào)警。三種檢測模塊均采用電化學(xué)檢測原理，使用方便，壽命長，成本低廉，適合廣大一線推廣使用。
【附圖說明】
[0020]以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0021]圖1是本實(shí)用新型便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器的模塊原理圖。
[0023]圖中:1、殼體，2、LED燈，3、燈罩，4、氣體收集蓋，5、綁帶。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參照附圖1~2，本實(shí)用新型便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器包括殼體1、電源和電路板，電源和電路板安裝在殼體I內(nèi)，電路板上裝有氣體檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和報(bào)警模塊；殼體I 一端裝有LED燈2和燈罩3，殼體I的另一端為氣體收集蓋4，在氣體收集蓋4上開有小孔，便于氣體收集、檢測；所述電源為氣體檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、報(bào)警模塊以及LED燈2提供電能；數(shù)據(jù)處理模塊分別和氣體檢測模塊以及報(bào)警模塊相連，氣體檢測模塊把檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊把處理信息發(fā)送到報(bào)警模塊；報(bào)警模塊和LED燈2相連，報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警模塊或者語音報(bào)警模塊；
[0025]所述氣體檢測模塊包括甲烷檢測子模塊、硫化氫檢測子模塊和二氧化碳檢測子模塊；
[0026]所述甲烷檢測子模塊采用涂有催化劑的載體作為敏感元件，所述催化劑采用Pt、Pd等金屬催化劑；催化反應(yīng)過程中通過敏感元件的電阻值的變化得到與瓦斯?jié)舛汝P(guān)聯(lián)的電信號，甲烷檢測子模塊將所述電信號傳送給數(shù)據(jù)處理模塊。
[0027]所述硫化氫檢測子模塊采用市售的安培型電化學(xué)傳感器；被測量氣體經(jīng)過硫化氫檢測子模塊，產(chǎn)生輸出信號，傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。
[0028]所述二氧化碳檢測模塊具有二氧化碳敏感元件和A/D轉(zhuǎn)換器，二氧化碳檢測模塊將輸出的電壓信號傳送到數(shù)據(jù)處理模塊，所述電壓信號與C02濃度值呈線性關(guān)系。
[0029]所述電源采用干電池或鋰電池。
[0030]所述殼體I的背面設(shè)有綁帶5或卡扣，便于隨身攜帶。
[0031]所述燈罩3和殼體I之間通過螺紋連接。
[0032]所述LED燈2可更換。
[0033]所述數(shù)據(jù)處理模塊具有CPU和數(shù)據(jù)存儲器，數(shù)據(jù)處理模塊把處理信息發(fā)送到報(bào)警豐旲塊。
[0034]在使用時(shí)，可將報(bào)警器通過綁帶5固定在手臂上，井下空氣通過氣體收集蓋4進(jìn)入氣體檢測模塊，氣體檢測模塊將檢測信號傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊，一旦一種或者多種氣體超過數(shù)據(jù)處理模塊安全設(shè)定值時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊輸出信號給報(bào)警模塊。報(bào)警模塊通過控制LED燈發(fā)出警告燈光，并播放警告語音提示作業(yè)人員及時(shí)離開。
[0035]上述實(shí)施例其展示的是便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器，對窨井下有害氣體的針對檢測，特別適合適用于一線作業(yè)人員使用，利用本報(bào)警器可隨時(shí)檢測窨井空氣是否安全。本發(fā)明展示的是利用本發(fā)明生產(chǎn)類似以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和特征的一種裝置，本發(fā)明的便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器在于多種氣體檢測模塊獨(dú)立使用和整體的便攜性，成本較低，電化學(xué)檢測具體可逆性，使用壽命長。本發(fā)明體現(xiàn)一種全新的多種氣體復(fù)合檢測和低廉、便捷的思路，上述實(shí)施僅僅是本發(fā)明的一個具體表現(xiàn)，而不應(yīng)視為收到實(shí)施例的描述限制。由于本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過本發(fā)明為基礎(chǔ)進(jìn)行很多簡單的修改和變動，因此本發(fā)明將不限制具體到結(jié)構(gòu)、操作和描述，類似適當(dāng)修改或者等同物均在所附的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器，其特征在于:包括殼體、電源和電路板，電源和電路板安裝在殼體內(nèi)，電路板上裝有氣體檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和報(bào)警模塊；殼體一端裝有LED燈和燈罩，殼體的另一端為氣體收集蓋，在氣體收集蓋上開有小孔；所述電源為氣體檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、報(bào)警模塊以及LED燈提供電能；數(shù)據(jù)處理模塊分別和氣體檢測模塊以及報(bào)警模塊相連，氣體檢測模塊把檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊把處理信息發(fā)送到報(bào)警模塊；報(bào)警模塊和LED燈相連，報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警模塊或者語音報(bào)警模塊； 所述數(shù)據(jù)處理模塊具有CPU和數(shù)據(jù)存儲器； 所述氣體檢測模塊包括甲烷檢測子模塊、硫化氫檢測子模塊和二氧化碳檢測子模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器，其特征在于:所述甲烷檢測子模塊采用涂有催化劑的載體作為敏感元件，所述催化劑采用Pt、Pd金屬催化劑；催化反應(yīng)過程中通過敏感元件的電阻值的變化得到與瓦斯?jié)舛汝P(guān)聯(lián)的電信號，甲烷檢測子模塊將所述電信號傳送給數(shù)據(jù)處理模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器，其特征在于:所述硫化氫檢測子模塊采用市售的安培型電化學(xué)傳感器；被測量氣體經(jīng)過硫化氫檢測子模塊，產(chǎn)生輸出信號，傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器，其特征在于:所述二氧化碳檢測模塊具有二氧化碳敏感元件和A/D轉(zhuǎn)換器，二氧化碳檢測模塊將輸出的電壓信號傳送到數(shù)據(jù)處理模塊，所述電壓信號與C02濃度值呈線性關(guān)系。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器，其特征在于:所述電源采用干電池或鋰電池。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器，其特征在于:所述殼體的背面設(shè)有綁帶或卡扣。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器，其特征在于:所述燈罩和殼體之間通過螺紋連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器，其特征在于:所述LED燈能更換。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器，其特征在于:所述甲烷檢測子模塊、硫化氫檢測子模塊和二氧化碳檢測子模塊三種檢測模塊獨(dú)立作用。
【專利摘要】本實(shí)用新型便攜式多功能窨井氣體報(bào)警器涉及一種氣體檢測儀器，尤其是適用于在窨井作業(yè)時(shí)有害氣體的檢測。包括殼體、電源和電路板，電源和電路板安裝在殼體內(nèi)，電路板上裝有氣體檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和報(bào)警模塊；殼體一端裝有LED燈和燈罩，殼體的另一端為氣體收集蓋，在氣體收集蓋上開有小孔；所述電源為氣體檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、報(bào)警模塊以及LED燈提供電能；數(shù)據(jù)處理模塊分別和氣體檢測模塊以及報(bào)警模塊相連，氣體檢測模塊把檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊把處理信息發(fā)送到報(bào)警模塊；報(bào)警模塊和LED燈相連，報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警模塊或者語音報(bào)警模塊。采用電化學(xué)檢測原理，使用方便，壽命長，適合廣大一線推廣使用。
【IPC分類】G08B21/14
【公開號】CN204833616
【申請?zhí)枴緾N201520587195
【發(fā)明人】楊小平
【申請人】無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月7日