一种基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统，包括：单片机最小系统；电化学氢气传感器，电化学氢气传感器上依次连接第一运放模块及第二运放模块，第二运放模块与单片机最小系统的模拟输入端连接；供电电路，供电电路上连接有稳压电路，供电电路用于向第一运放模块及第二运放模块供电，稳压电路用于向单片机最小系统供电；报警灯组，报警灯组串联在单片机最小系统的输出端与供电电路之间；本实用新型专利技术中的基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统，采用氢气浓度的检测采用电化学传感器，电化学传感器不易受其他气体影响，检测的准确性更高；成本低廉，便于多点分布安装使用，可以更加迅速的定位到泄漏位置。可以更加迅速的定位到泄漏位置。可以更加迅速的定位到泄漏位置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统


[0001]本技术属于氢气泄漏检测
，具体涉及一种基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统。

技术介绍

[0002]在电力生产过程中，当发电机运转把机械能转变成电能时，不可避免地会发生能量损耗，这些损耗的能量最后都变成热能，将使发电机的定子、转子等各部件温度升高。为了将这部分热量导出，往往对发电机进行强制冷却。常用的冷却方式有空气冷却、水冷却和氢气冷却。由于氢气热传导率是空气的7倍，氢气冷却效率较空冷和水冷都高，所以发电机组采用了水
‑
氢
‑
氢冷却方式。即定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，铁芯和端部结构部件氢冷。因氢气易燃易爆，如果泄露量大则会产生较大的事故。因此需要对空气中的氢气含量进行实时检测，发生泄露即刻报警。
[0003]目前常用的氢气泄漏检测方法有催化燃烧传感器检测及热岛检测法检测。其中催化燃烧传感器容易受其他可燃气体的影响，产生误报且反应速度慢，不利于及早发现泄露；热岛检测法检测精度高，但其成本较高，不适合批量安装多点分布，多点检测。
[0004]因此，需要设计一种不易受其他气体影响，反应速度快，成本较低适合多点分布安装使用的基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统来解决目前所面临的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中所存在的不足，本技术提供了一种不易受其他气体影响，反应速度快，成本较低适合多点分布安装使用的基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统。
[0006]本技术的技术方案为：基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统，包括：
[0007]单片机最小系统；
[0008]电化学氢气传感器，所述电化学氢气传感器上依次连接第一运放模块及第二运放模块，所述第二运放模块与所述单片机最小系统的模拟输入端连接；
[0009]供电电路，所述供电电路上连接有稳压电路，所述供电电路用于向所述第一运放模块及第二运放模块供电，所述稳压电路用于向所述单片机最小系统供电；
[0010]报警灯组，所述报警灯组串联在所述单片机最小系统的输出端与所述供电电路之间。
[0011]所述第一运放模块具有第一运算放大器U10，所述第二运放模块具有第二运算放大器U11；所述第一运算放大器U10的同向输入端与所述电化学氢气传感器连接，所述第一运算放大器U10的反向输入端接地，所述第一运算放大器U10的输出端与反向输入端之间串联有电阻R47与电阻R48，所述电阻R47与电阻R48上并联有电容C37；所述第一运算放大器U10的输出端与所述第二运算放大器U11的同向输入端连接，所述第二运算放大器U11的输出端与反向输入端之间串联有电阻R49，所述第二运算放大器U11的输出端与所述单片机最小系统连接。
[0012]所述第一运算放大器U10及第二运算放大器U11均为AD8572放大器芯片。
[0013]所述电化学氢气传感器具有CE端、RE端及WE端，所述CE端与所述RE端并联后与所述WE端串联有电阻R46，所述WE端与所述第一运放模块连接。
[0014]所述供电电路具有电流变送芯片U12。
[0015]所述电流变送芯片U12为XTR115电流变送芯片。
[0016]所述稳压电路具有稳压芯片VR3，所述稳压芯片VR3的输入端与所述供电电路的输出端连接，所述稳压芯片VR3的输出端用于所述单片机最小系统及报警灯组供电。
[0017]所述稳压芯片VR3为HT7533稳压芯片。
[0018]所述报警灯组具有发光二极管D8及发光二极管D9，所述发光二极管D8及发光二极管D9的一端均与所述稳压电路的输出端连接，所述发光二极管D8及发光二极管D9的另一端分别连接所述单片机最小系统的两个输出端。
[0019]所述单片机最小系统具有STM32L052K8T6单片机。
[0020]本技术的有益效果：
[0021]（2）本技术中的基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统，采用氢气浓度的检测采用电化学传感器，电化学传感器不易受其他气体影响，检测的准确性更高；
[0022]（3）成本低廉，便于多点分布安装使用，可以更加迅速的定位到泄漏位置。
附图说明
[0023]图1为本技术中基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统的原理框图。
[0024]图2为本技术中单片机最小系统的电路图。
[0025]图3为本技术中第一运放模块及第二运放模块的电路图。
[0026]图4为本技术中供电电路的电路图。
[0027]图5为本技术中报警灯组的电路图。
[0028]图6为本技术中稳压电路的电路图。
具体实施方式
[0029]现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。本技术可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本技术透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本技术的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
[0030]本技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0031]如图1所示，基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统，包括：单片机最小系统；电化学氢气传感器，电化学氢气传感器上依次连接第一运放模块及第二运放模块，第二运放模
块与单片机最小系统的模拟输入端连接；供电电路，供电电路上连接有稳压电路，供电电路用于向第一运放模块及第二运放模块供电，稳压电路用于向单片机最小系统供电；报警灯组，报警灯组串联在单片机最小系统的输出端与供电电路之间；在本实施例中，电化学氢气传感器用于对其处于环境中的氢气浓度进行检测，电化学氢气传感器测定的氢气浓度模拟量信号发送至单片机最小系统，单片机最小系统将接收到的氢气浓度模拟量信号转换为氢气浓度数字量信号，并将氢气浓度数字量信号对应的氢气浓度值与设定值进行比较，当检测值大于设定上限值时启动报警灯组发出光报警信号，提醒现场人员及时进行排查，单片机最小系统也可以通过串口与上位机进行通讯实现远程报警；其中氢气浓度的检测采用电化学传感器，电化学传感器不易受其他气体影响，检测的准确性更高；成本低廉，便于多点分布安装使用，可以更加迅速的定位到泄漏位置。
[0032]作为第一运放模块及第二运放模块的具体的一种实施方式，如图3所示，第一运放模块具有第一运算放大器U10，第二运放模块具有第二运算放大器U11；第一运算放大器U10的同向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统，其特征在于，包括：单片机最小系统；电化学氢气传感器，所述电化学氢气传感器上依次连接第一运放模块及第二运放模块，所述第二运放模块与所述单片机最小系统的模拟输入端连接；供电电路，所述供电电路上连接有稳压电路，所述供电电路用于向所述第一运放模块及第二运放模块供电，所述稳压电路用于向所述单片机最小系统供电；报警灯组，所述报警灯组串联在所述单片机最小系统的输出端与所述供电电路之间。2.根据权利要求1所述的基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统，其特征在于：所述第一运放模块具有第一运算放大器U10，所述第二运放模块具有第二运算放大器U11；所述第一运算放大器U10的同向输入端与所述电化学氢气传感器连接，所述第一运算放大器U10的反向输入端接地，所述第一运算放大器U10的输出端与反向输入端之间串联有电阻R47与电阻R48，所述电阻R47与电阻R48上并联有电容C37；所述第一运算放大器U10的输出端与所述第二运算放大器U11的同向输入端连接，所述第二运算放大器U11的输出端与反向输入端之间串联有电阻R49，所述第二运算放大器U11的输出端与所述单片机最小系统连接。3.根据权利要求2所述的基于电化学传感器的氢气泄漏检测系统，其特征在于：所述第一运算放大器U10及第二运算放大器U11均为AD8572放大器芯片。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王印，郭亚兰，崔明齐，
申请(专利权)人：国能荥阳热电有限公司，
类型：新型
国别省市：