全文摘要
本实用新型公开一种可燃气体探测器，包括设置在本体内的主板和设置在主板下端的传感器，所述主板内包括单片机、开关电源模块、微处理模块、储存模块、通讯模块和控制模块，所述开关电源模块、微处理器模块、控制模块的输出端分别与单片机的输入端连接，所述储存模块和RS24S通讯模块的接口端与单片机的接口端连接，所述开关电源模块包括开关电源、主电源和备用电源。对可燃气体具有实时监测、浓度跟踪以及声光报警功能，也可外接排气扇等设备进行报警后的紧急处理，做到对可燃气体的实时跟踪、发现即处理，观测方便，显示稳定可靠，显示清晰明亮，整体小巧，便于安装在狭窄区域，实现对燃气管道的全方面监测，便于适配市场上的阀门控制。
设计方案
1.一种可燃气体探测器，其特征在于：包括设置在本体内的主板和设置在主板下端的传感器，所述传感器外设有传感器外套，所述主板内包括单片机、开关电源模块、微处理模块、储存模块、通讯模块和控制模块，所述开关电源模块、微处理器模块、控制模块的输出端分别与单片机的输入端连接，所述储存模块和RS24S通讯模块的接口端与单片机的接口端连接，所述本体前端设有界面机构，所述界面机构包括防爆玻璃镜片，所述防爆玻璃镜片与主体之间设有内护圈，所述开关电源模块包括开关电源、主电源和备用电源。
2.根据权利要求1所述的一种可燃气体探测器，其特征在于：所述通讯模块包括通讯芯片、第一保险丝、第二保险丝、第一电容器、第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管，所通讯芯片的vcc端连接第一电容器和第一电阻器，B端连接第二电阻器、第一保险丝，所述第一保险丝另一端连接单片机的RS484SB端，A端连接第二保险丝和第一电阻器，所述第二保险丝的另一端与单片机的RS48SA端连接，所述第一瞬态抑制二极管一端与单片机的RS484SB连接，所述第二瞬态抑制二极管一端与单片机的RS484SA端连接，所述第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管另一端分别接地，所述第二电阻器的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种可燃气体探测器，其特征在于：所述单片机包括PIC16F1933增强型单片机核心处理单元。
4.根据权利要求1所述的一种可燃气体探测器，其特征在于：所述传感器包括传感芯片、第一四路运算放大器、第二四路运算放大器、第三四路运算放大器、第四四路运算放大器，所述传感芯片分别连接第二四路运算放大器、第三四路运算放大器和第四四路运算放大器的输入端，所述第二四路运算放大器和第三四路运算放大器的输出端连接第一四路运算放大器的输入端，所述第一四路运算放大器的输出端与单片机的SEN ADC端连接，所述第四四路运算放大器的输出端与单片机的OP ADC端连接。
5.根据权利要求1所述的一种可燃气体探测器，其特征在于：所述储存模块包括32MBDDR内存和FLASH-NAND存储器。
6.根据权利要求1所述的一种可燃气体探测器，其特征在于：所述微处理器包括微处理芯片、第一铁芯线圈、第二铁芯线圈，所述微处理芯片的SW端串联第一铁芯线圈和第二铁芯线圈，第二铁芯线圈的另一端、第一铁芯线圈和第二铁芯线圈之间、微处理芯片的IN端分别并联两个电容器。
7.根据权利要求1所述的一种可燃气体探测器，其特征在于：所述开关电源模块包括电路芯片、第一电解电容器、第二电解电容器、稳压二极管、第三铁芯线圈和第二二极管，所述电路芯片的DRC端并联三个电阻器，所述电路芯片的VCC端连接第三保险丝，所述第三保险丝另一端连接第一二极管，第一电解电容器、第二电解电容器和稳压二极管并联在电路芯片的VCC端，所述电路芯片的SWE端连接第三铁芯线圈、第二二极管，所述第二二极管另一端接地，所述第三铁芯线圈的另一端与单片机的VCC SV端连接，所述第三铁芯线圈和单片机的VCC SV端并联两个电解电容。
8.根据权利要求1所述的一种可燃气体探测器，其特征在于：所述控制模块包括控制电路板，所述控制电路板分别连接第一晶体三极管、第二晶体三极管、第二晶体三极管、第四晶体三极管的集电端，所述第一晶体三极管、第二晶体三极管、第三晶体三极管、第四晶体三极管的发射端连接单片机的VCC SV端，所述第一晶体三极管的基极端连接单片机的SEGCOM4端，所述第二晶体三极管的基极端连接单片机的SEG COM1端所述第三晶体三极管的基极端连接单片机的SEG COM2端所述第四晶体三极管的基极端连接单片机的SEG COM3端。
9.根据权利要求1所述的一种可燃气体探测器，其特征在于：所述传感器外套与主体和界面结构与主体的连接处为均隔爆螺纹结合面，所述隔爆螺纹结合面的啮合＞5扣，齿合长度＞8mm。
10.根据权利要求1所述的一种可燃气体探测器，其特征在于：所述传感器外套内壁上设有通过过盈配合的止退环，配合长度≥7mm，所述传感器下端设有滤芯，所述滤芯与传感器外套内径采用过盈配合并通过胶粘固定，胶粘长度≥6mm。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种可燃气体探测器，尤其涉及一种可燃总线气体探测器。
背景技术
气体探测器是一种检测气体浓度的仪器。该仪器适用于存在可燃或有毒气体的危险场所，能长期连续检测空气中被测气体爆炸下限以内的含量。可广泛应用于燃气，石油化工，冶金，钢铁，炼焦，电力等存在可燃或有毒气体的各个行业，是保证财产和人身安全的理想监测仪器。
目前，随着燃气的广泛应用，由于燃气泄漏所引发的爆炸、中毒和火灾等层出不穷，这在某种程度上增加了使用者的不安全和不稳定的因素，燃气使用单位及居民用户选择一款适合的燃气报警器尤为重要。
实用新型内容
本实用新型对可燃气体具有实时监测、浓度跟踪以及声光报警功能，也可外接排气扇等设备进行报警后的紧急处理，做到对可燃气体的实时跟踪、发现即处理，观测方便，显示稳定可靠，显示清晰明亮，整体小巧，便于安装在狭窄区域，实现对燃气管道的全方面监测，便于适配市场上的阀门控制。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种可燃气体探测器，包括设置在本体内的主板和设置在主板下端的传感器，所述传感器外设有传感器外套，所述主板内包括单片机、开关电源模块、微处理模块、储存模块、通讯模块和控制模块，所述开关电源模块、微处理器模块、控制模块的输出端分别与单片机的输入端连接，所述储存模块和RS24S通讯模块的接口端均与单片机的接口端连接，所述本体前端设有界面机构，所述界面机构包括防爆玻璃镜片，所述防爆玻璃镜片与主体之间设有内护圈，所述开关电源模块包括开关电源、主电源和备用电源，主电源包括交流电源，所述备用电源包括3节共免维护锂电池。
为了方便用户实时查看设备状态与设备操作，优选的，所述通讯模块包括通讯芯片、第一保险丝、第二保险丝、第一电容器、第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管，所通讯芯片的vcc端连接第一电容器和第一电阻器，B端连接第二电阻器、第一保险丝，所述第一保险丝另一端连接单片机的RS484SB端，A端连接第二保险丝和第一电阻器，所述第二保险丝的另一端与单片机的RS48SA端连接，所述第一瞬态抑制二极管一端与单片机的RS484SB 连接，所述第二瞬态抑制二极管一端与短篇集的RS484SA端连接，所述第一瞬态抑制二极管 20和第二瞬态抑制二极管另一端分别接地，所述第二电阻器的另一端接地。
为了对可燃气体具有实时监测、浓度跟踪以及声光报警功能，也可外接排气扇等设备进行报警后的紧急处理，优选的，所述单片机包括PIC16F1933增强型单片机核心处理单元。
优选的，所述传感器包括传感芯片、第一四路运算放大器、第二四路运算放大器、第三四路运算放大器，所述传感芯片分别连接第二四路运算放大器、第三四路运算放大器和第四四路运算放大器的输入端，所述第二四路运算放大器和第三四路运算放大器的输出端连接第一四路运算放大器的输入端，所述第一四路运算放大器的输出端与单片机的SENADC端连接，所述第四四路运算放大器的输出端与单片机的OP ADC端连接。
为了对可燃气体的实时跟踪、发现即处理，本实用新型的传感器包括NAP-50A型高灵敏催化燃烧式传感器。
为了扩大容量，扩展资源丰富，提高抗干扰能力，方便用户进行故障、检测记录等信息的跟踪和查找，优选的，所述储存模块包括32MBDDR内存和FLASH-NAND存储器。
优选的，所述微处理器包括微处理芯片、第一铁芯线圈、第一稳压二极管、第一二极管，所述微处理芯片的SW端串联第一铁芯线圈和第二铁芯线圈，第二铁芯线圈的另一端、第一铁芯线圈和第二铁芯线圈之间、微处理芯片的IN端分别并联两个电容器。
为了螺纹主控制器以及配套探测器提供电源，且具有电池充放电维护与主备电自动转换功能，提高工作效率，减小损耗，优选的，所述开关电源模块包括电路芯片、第一电解电容器、第二电解电容器、稳压二极管、第三铁芯线圈和第二二极管，所述电路芯片的DRC端并联三个电阻器，所述电路芯片的VCC端连接第三保险丝，所述第三保险丝另一端连接第一二极管，第一电解电容器、第二电解电容器和稳压二极管并联在电路芯片的VCC端，所述电路芯片的SWE端连接第三铁芯线圈、第二二极管，所述第二二极管另一端接地，所述第三铁芯线圈的另一端与单片机的VCC SV端连接，所述第三铁芯线圈和单片机的VCC SV端并联两个电解电容。
为了自动调节输出电压，使电机工作在最佳效率工作区，达到节能目的，优选的，所述控制模块包括控制电路板，所述控制电路板分别连接第一晶体三极管、第二晶体三极管、第三晶体三极管、第四晶体三极管的集电端，所述第一晶体三极管、第二晶体三极管、第二晶体三极管、第四晶体三极管的发射端连接单片机的VCC SV端，所述第一晶体三极管的基极端连接单片机的SEG COM4端，所述第二晶体三极管的基极端连接单片机的SEG COM1端所述第三晶体三极管的基极端连接单片机的SEG COM2端所述第四晶体三极管的基极端连接单片机的SEG COM3端。
为了增加隔爆接合面长度，使外壳内部可燃混合物爆炸的高温生成物通过迷宫式通道向外喷出温度降低到安全范围一下，优选的，所述传感器外套与主体和界面结构与主体的连接处为均隔爆螺纹结合面，所述隔爆螺纹结合面的啮合＞5扣，齿合长度＞8mm。
为了提高密封性，优选的，所述传感器外套内壁上设有通过过盈配合的止退环，配合长度≥7mm，所述传感器下端设有滤芯，所述滤芯与传感器外套内径采用过盈配合并通过胶粘固定，胶粘长度≥6mm。
有益效果：
基于485通讯总线设计，采用PIC16F1933增强型单片机核心处理单元与NAP-50A型高灵敏催化燃烧式传感器，针对工业现场可燃气体泄漏环境而设计，对可燃气体具有实时监测、浓度跟踪以及声光报警功能，也可外接排气扇等设备进行报警后的紧急处理，做到对可燃气体的实时跟踪、发现即处理。
界面清晰，操作简单方便，系统工作状态能够更加清晰的显现出来，方便用户实时查看设备状态与设备操作。
采用标准的485总线与配套探测器进行通讯，具有稳定可靠、抗干扰等特点。
将电路功能进行集成化处理，使得探测器整体小巧，便于安装在狭窄区域，实现对燃气管道的全方面监测。
可存储超过999条的各类信息记录，方便用户进行故障、检测记录等信息的跟踪和查找。
可单独对配套的探测器进行低限、高限报警值设置，具有两组无源触点输出，控制界面可对其进行脉冲输出或常闭、常开输出设置，便于适配市场上的阀门控制。
附图说明
图1：为本实用新型的总装图。
图2：为本实用新型的电路结构示意图。
图3：为本实用新型的通讯模块电路的原理图。
图4：为本实用新型的单片机电路的原理图。
图5：为本实用新型的传感器电路的原理图。
图6：为本实用新型的微处理器电路的原理图。
图7：为本实用新型的开关电源模块电路的原理图。
图8：为本实用新型的控制模块电路的原理图。
图中：1、本体；2主体；3、主板；4、传感器外套；5、传感器；6、止退还；7、滤芯； 8、第一O型圆；9、铭牌；10、第二O型圆；11、防爆玻璃镜片；12、镜片垫圈；13、内护圈；14、面板；15、隔爆螺纹结合面；16、通讯芯片；17、第一保险丝；18、第二保险丝；19、第一电容器；20、第一瞬态抑制二极管；21、第二瞬态抑制二极管；22、第一电阻器；23、第二电阻器；24、单片机；25、传感芯片；26、第一四路运算放大器；27、第二四路运算放大器；28、第三四路运算放大器；29、第四四路运算放大器；30、微处理芯片； 31、第一铁芯线圈；32、第二铁芯线圈；33、电路芯片；34、第三保险丝；35、第一二极管；36、第一电解电容器；37、第二电解电容器；38、稳压二极管；39、第三铁芯线；40、第二二极管；41、控制电路板；42、第一晶体三极管；43、第二晶体三极管；44、第二晶体三极管；45、第四晶体三极管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
参照图1至图7所示，本实施例的一种可燃气体探测器，包括设置在本体1内的主板3 和设置在主板3下端的传感器5，所述传感器5外设有传感器外套4，所述主板3内包括单片机24、开关电源模块、微处理模块、储存模块、通讯模块和控制模块，所述开关电源模块、微处理器模块、控制模块的输出端分别与单片机的输入端连接，所述储存模块和通讯模块的接口端与单片机24的接口端连接，所述本体1前端设有界面机构，所述界面机构包括防爆玻璃镜片11，所述防爆玻璃镜片11与主体1之间设有内护圈13，所述开关电源模块包括开关电源、主电源和备用电源。
所述通讯模块包括通讯芯片16、第一保险丝17、第二保险丝18、第一电容器19、第一瞬态抑制二极管20、第二瞬态抑制二极管21，所通讯芯片16的vcc端连接第一电容器 19和第一电阻器22，B端连接第二电阻器23、第一保险丝17，所述第一保险丝17另一端连接单片机的RS484SB端，A端连接第二保险丝18和第一电阻器22，所述第二保险丝18 的另一端与单片机的RS48SA端连接，所述第一瞬态抑制二极管20一端与单片机的RS484SB 连接，所述第二瞬态抑制二极管21一端与短篇集的RS484SA端连接，所述第一瞬态抑制二极管20和第二瞬态抑制二极管21另一端分别接地，所述第二电阻器23的另一端接地。
所述单片机24包括PIC16F1933增强型单片机核心处理单元。
所述传感器5包括传感芯片25、第一四路运算放大器26、第二四路运算放大器27、第三四路运算放大器28和第四四路运算放大器29，所述传感芯片25分别连接第二四路运算放大器27、第三四路运算放大器28和第四四路运算放大器29的输入端，所述第二四路运算放大器27和第三四路运算放大器29的输出端连接第一四路运算放大器26的输入端，所述第一四路运算放大器26的输出端与单片机24的SEN ADC端连接，所述第四四路运算放大器29的输出端与单片机24的OP ADC端连接，所述第三四路运算放大器28的输入端连接有一个电容器，所述第三四路运算放大器29的输入端连接有两个电容器。
所述储存模块包括32MBDDR内存和FLASH-NAND存储器。
所述微处理器包括微处理芯片30、第一铁芯线圈31、第二铁芯线圈32，所述微处理芯片30的SW端串联第一铁芯线圈31和第二铁芯线圈32，第二铁芯线圈32的另一端、第一铁芯线圈31和第二铁芯线圈32之间、微处理芯片30的IN端分别并联两个电容器。
本实用新型的微处理器的型号为N329O5U1DN。
所述开关电源模块包括电路芯片33、第一电解电容器36、第二电解电容器37、稳压二极管38、第三铁芯线圈39和第二二极管40，所述电路芯片33的DRC端并联三个电阻器，所述电路芯片33的VCC端连接第三保险丝34，所述第三保险丝34另一端连接第一二极管 35，第一电解电容器36、第二电解电容器37和稳压二极管38并联在电路芯片33的VCC端，所述电路芯片33的SWE端连接第三铁芯线圈39、第二二极管40，所述第二二极管40另一端接地，所述第三铁芯线圈39的另一端与单片机24的VCC SV端连接，所述第三铁芯线圈 39和单片机24的VCC SV端并联两个电解电容，所述开关电源模块还包括开关电源、主电源和备用电源，所述主电源包括交流电源，所述备用电源包括3节共免维护锂电池。
所述控制模块包括控制电路板41，所述控制电路板41分别连接第一晶体三极管42、第二晶体三极管43、第三晶体三极管44、第四晶体三极管45的集电端，所述第一晶体三极管 42、第二晶体三极管43、第二晶体三极管44、第四晶体三极管45的发射端连接单片机的 VCC SV端，所述第一晶体三极管42的基极端连接单片机24的SEG COM4端，所述第二晶体三极管43的基极端连接单片机24的SEG COM1端所述第三晶体三极管44的基极端连接单片机24的SEG COM2端所述第四晶体三极管45的基极端连接单片机24的SEG COM3端。
所述传感器外套4与主体2和界面结构与主体2的连接处为均隔爆螺纹结合面15，所述隔爆螺纹结合面的啮合＞5扣，齿合长度＞8mm。
所述传感器外套4内壁上设有通过过盈配合的止退环6，过盈配合的长度≥7mm，所述传感器5下端设有滤芯7，所述滤芯7与传感器外套4内径采用过盈配合并通过胶粘固定，胶粘长度≥6mm。
通过采用上述技术方案，在实际应用中，给探测器通电，探测器的系统处于初始化，可燃气浓度计算及报警监统对周围环境进行监测，若可燃气体浓度是超过设定值系统将信号传给声光报警，在进行故障监测，数码管显示对结果进行显示，若可燃气体浓度没有超过设定值，则滤过声光报警和报警输出。HTEXS1型可燃总线制气体探测器，基于485通讯总线设计，采用PIC16F1933增强型单片机核心处理单元与NAP-50A型高灵敏催化燃烧式传感器，针对工业现场可燃气体泄漏环境而设计，对可燃气体具有实时监测、浓度跟踪以及声光报警功能，也可外接排气扇等设备进行报警后的紧急处理，做到对可燃气体的实时跟踪、发现即处理。
自主开发220V\/24VDC4A开关电源模块，主电源采用220V\/50Hz交流电源，备用电源采用3节共12V3A免维护锂电池，可为主控制器以及配套探测器提供电源，且具有电池充放电维护与主备电自动转换功能。
采用7寸电阻屏全触屏设计，界面清晰，操作简单方便，系统工作状态能够更加清晰的显现出来，方便用户实时查看设备状态与设备操作，采用标准的485总线与配套探测器进行通讯，具有稳定可靠、抗干扰等特点，采用高亮度、大尺寸数码管来进行浓度显示，观测方便，显示稳定可靠，显示清晰明亮，能够满足室内外(-40～70℃)温度下的显示要求。
采用具有ARM926EJ-S内核的高性能、抗干扰能力强的N32905U1DN微处理器，扩展资源丰富，其内部集成32MBDDR内存，板上额外扩展大容量FLASH-NAND存储器，可存储超过999条的各类信息记录，方便用户进行故障、检测记录等信息的跟踪和查找。可单独对配套的探测器进行低限、高限报警值设置，具有两组无源触点输出，控制界面可对其进行脉冲输出或常闭、常开输出设置，便于适配市场上的阀门控制。
将电路功能进行集成化处理，使得探测器整体小巧，便于安装在狭窄区域，实现对燃气管道的全方面监测。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920097036.4
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:33(浙江)
授权编号:CN209894769U
授权时间:20200103
主分类号:G01N31/10
专利分类号:G01N31/10;G01N31/12;G05B19/042
范畴分类:31E;
申请人:浙江汉特姆阀门有限公司
第一申请人:浙江汉特姆阀门有限公司
申请人地址:323908 浙江省丽水市青田东源镇东源年底垟工业区1号
发明人:李万里;叶东军;池黎明;王星人;李叶朗
第一发明人:李万里
当前权利人:浙江汉特姆阀门有限公司
代理人:陈俊波
代理机构:33230
代理机构编号:杭州赛科专利代理事务所(普通合伙) 33230
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：单片机论文; 可燃气体探测器论文; 集成运算放大器论文; 传感器技术论文; 气体传感器论文; 保险丝论文; 开关电源论文; 三极管论文;