声表面波防毒面具失效预警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种声表面波防毒面具失效预警装置，该装置包括位于靠近滤毒罐的面罩内部的传感部件、与所述传感部件相连接的装置主机，以及位于面罩外眼罩处或耳部附近的毒气提示部件，其特征在于：所述的传感部件一端为进气控制部件，另一端为出气控制部件构成，中间部分为声表面波气体传感阵列，通过该装置，实现了在面罩内部的毒气可靠传感，并通过无线传输保障了防毒面具的密闭性，实现的滤毒罐失效预警功能极大地增强了防毒面具的保护能力，同时，采用声表面波的传感方式能够对多种毒气进行同时检测，灵敏度高，尺寸小，重量轻，单传感器成本低，环境稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及防毒面具预警装置，具体地指一种声表面波防毒面具失效预警装置。
技术介绍
防毒面具作为保卫佩戴者远离毒气伤害的最重要的设备。毒气多种多样，往往都很难在不借助设备的情况下判断其浓度；即使有设备可以判断毒气浓度，又因为毒气分布不均并不能对不同位置的佩戴者适用。现有防毒面具缺乏滤毒罐失效预警，佩戴者在实际应用的时候可能滤毒罐耗尽而不知依然受到毒气的伤害。即使额外携带毒气浓度检测装置，也妨碍运动并依然无法防范滤毒罐缺陷或面具泄露等防毒面具失效的致命问题，防毒面具急需一种置于内部的预警装置。对人危害比较大的毒气如沙林，氢氰酸等等，在0.03ppm就会对人造成伤害，这要求失效预警传感的原理对毒气浓度很敏感；同时失效预警传感的原理还要求广谱传感，也就是可以同时检测多种毒气。声表面波传感方式作为毒气传感器的一种可靠的传感技术，符合这些要求，可是还未曾应用在防毒面具内部这样狭小和温湿度变化较大的位置。
技术实现思路
本技术目的就是提供一种声表面波防毒面具失效预警装置，该装置可以集成在防毒面具内部的微型高敏毒气检测装置，为佩戴者提供滤毒罐消耗信息，在失效时进行报警。本技术所设计的基于声表面波检测原理的防毒面具失效预警装置，包括传感部件、装置主机和毒气提示部件，所述的传感部件包括进气控制部件、出气控制阀片、声表面波振动传播基底、输入信号叉齿换能器、特异性吸附薄膜、输出信号叉齿换能器、声表面波气体传感阵列。所述的装置主机包含供电电池和集成式芯片组，具有声表面波信号产生、接收信号分析、温度偏移补偿和信号无线加密传输功能。所述的毒气提示部件包含接收信号和显示部分，用于将毒气传感结果显示于佩戴者眼前，并在毒气浓度超过安全浓度或滤毒罐即将失效时进行报警。为实现上述目的，本技术所设计的声表面波防毒面具失效预警装置，包括位于靠近滤毒罐的面罩内部的传感部件、与所述传感部件相连接的装置主机，以及位于面罩外眼罩处或耳部附近的毒气提示部件，其特征在于：所述的传感部件一端为进气控制部件，另一端为出气控制部件构成，中间部分为声表面波气体传感阵列，所述的声表面波气体传感阵列的纵向每列数量为2～100个。进一步地，所述的声表面波气体传感阵列依次由振动传播基底、输入信号叉齿换能器、特异性吸附薄膜、输出信号叉齿换能器组成。更进一步的，所述的声表面波气体传感阵列的横向列数为1～10列。本技术的有益效果在于：结构上分为防毒面具面罩内部的传感部件、装置主机和位于防毒面具外部的毒气提示部件，两者通过无线传输进行信号传递，保障面罩密闭性，可以同时将数据传输至其余终端，实现远端指挥信息采集；声表面波的传感形式是一种经过毒气传感器实际应用检验证明可靠的传感方式，能同时检测多种毒气，又具有尺寸小、精度高、重量轻等优点，可以达到滤毒罐失效预警所需精度，可以帮助佩戴者避免因滤毒罐失效而受到伤害。其优势具体表现为：其一，该装置实现了在面罩内部的毒气可靠传感，实现的滤毒罐失效预警功能极大地增强了防毒面具的保护能力。其二，声表面波的传感方式能够对多种毒气进行同时检测，灵敏度高，尺寸小，重量轻，单传感器成本低，环境稳定性好。其三，该装置通过无线传输将数据信息传输至面罩外部，甚至远程终端，在保障防毒面具的密闭性的同时，集成地增强了防毒面具的数字化系统能力，为大数据应用和物联网体系构建提供可能。附图说明图1为本技术声表面波防毒面具失效预警装置整体结构示意图。图2为本技术声表面波防毒面具失效预警装置传感部件示意图。图3为本技术声表面波防毒面具失效预警装置传感部件中声表面波气体传感阵列示意图。图中，1—传感部件[其中：1.1—进气控制部件、1.2—出气控制阀片、1.3—声表面波气体传感阵列(其中：1.3.1—振动传播基底、1.3.2—输入信号叉齿换能器、1.3.3—特异性吸附薄膜、1.3.4—输出信号叉齿换能器)]、2—装置主机、3—毒气提示部件。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。声表面波防毒面具失效预警装置，如图1和2所示，包括位于靠近滤毒罐的面罩内部的传感部件1、与所述传感部件1相连接的装置主机2，以及位于面罩外眼罩处或耳部附近的毒气提示部件3，其特征在于：所述的传感部件1一端为进气控制部件1.1，另一端为出气控制部件1.2构成，中间部分为声表面波气体传感阵列1.3，所述的声表面波气体传感阵列1.3的纵向每列数量为2～100个。如图3所示，所述的声表面波气体传感阵列1.3依次由振动传播基底1.3.1、输入信号叉齿换能器1.3.2、特异性吸附薄膜1.3.3、输出信号叉齿换能器1.3.4组成。所述的声表面波气体传感阵列1.3的横向列数为1～10列。该连接装置的工作过程是：毒气传感随着进气控制部件1.1和出气控制部件1.2的开启而开始，随着佩戴者的吸气动作，待传感的气体在滤除水汽后进入声表面波传感器上方空间。在声表面波振动传播基底1.3.1上，输入信号叉齿换能器1.3.2产生输入振动信号，在声表面波振动传播基底1.3.1表面形成声表面波；特异性吸附薄膜1.3.3吸附了待测气体，增加了自身重量、改变了薄膜性质，这些性质的改变会体现在声表面波的传播形式中；输出信号叉齿换能器1.3.4检测改变后的声表面波，并将声表面波的信息实时传递到装置主机2进行进一步分析；声表面波气体传感阵列1.3表示传感部件1中包含多个由声表面波振动传播基底1.3.1、输入信号叉齿换能器1.3.2、特异性吸附薄膜1.3.3和输出信号叉齿换能器1.3.4组成的声表面波传感部件，每个部件的区别在于采用了不同的特异性吸附薄膜1.3.3，从而对不同的气体拥有不同的吸附能力，装置主机2接收到它们的数据后，对比这些声表面波传感部件吸附量的差额，可以更加准确地待测成分传感，不受二氧化碳等其余空气成分影响。装置主机2首先要为传感部件1提供信号输入，接着检测传感部件1传回的信号，将接收到的声波的振动信息从振幅、相位、频率等方面进行分析，分析聚合物薄膜由于特异性吸附产生的变化，对阵列数据综合后，得出待测毒气浓度数据；由于声表面波的传播在不同温度下会有所不同，我们还需要对特异性传感芯片的温度进行感知，并通过温度偏移检测电路对数据进行温度修正；最后将信号加密发送出去。毒气提示部件3的功能是通过无线接收模块接收装置主机2发送的毒气检测数据，将数据显示在佩戴者眼前的同时不影响佩戴者的视野。当毒气浓度超过安全浓度，部件将通过声音或振动等方式对佩戴者进行报警。其它未详细说明的部分均属于现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
声表面波防毒面具失效预警装置，包括位于靠近滤毒罐的面罩内部的传感部件(1)、与所述传感部件(1)相连接的装置主机(2)，以及位于面罩外眼罩处或耳部附近的毒气提示部件(3)，其特征在于：所述的传感部件(1)一端为进气控制部件(1.1)，另一端为出气控制部件(1.2)构成，中间部分为声表面波气体传感阵列(1.3)，所述的声表面波气体传感阵列(1.3)的纵向每列数量为2～100个。

【技术特征摘要】
1.声表面波防毒面具失效预警装置，包括位于靠近滤毒罐的面罩内部的传感部件(1)、与所述传感部件(1)相连接的装置主机(2)，以及位于面罩外眼罩处或耳部附近的毒气提示部件(3)，其特征在于：所述的传感部件(1)一端为进气控制部件(1.1)，另一端为出气控制部件(1.2)构成，中间部分为声表面波气体传感阵列(1.3)，所述的声表面波气体传感阵列(1.3)的纵向每列数量为2～...

【专利技术属性】
技术研发人员：文高原，
申请(专利权)人：北京高原蓝科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11