高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头及应用该探头的检测系统技术方案

高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头及应用该探头的检测系统，它涉及一种检测一氧化碳气体的传感探头及检测系统。它为解决现有一氧化碳传感器无法实现在高温环境下对一氧化碳气体进行检测的问题而提出。检测元件通过压紧圆筒和压紧螺母紧固地装设在保护外壳的内部顶端；二氧化锡敏感体装设在不锈钢粉末冶金罩的内部，每根加热丝贯穿嵌装在二氧化锡敏感体上，检测系统由控制模块、定时加热控制电路模块、装设有高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头的检测模块，信号采集模块和数模转换输出模块组成。它可在高温环境下对一氧化碳气体进行检测。适用于各种需要检测一氧化碳气体的场合。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种传感探头及应用该探头的检测系统。
技术介绍
煤矿热风炉主要用于矿井冬季的送风、取暖，它是通过煤炉将空气加热到80°C以 上由风机送入矿井及巷道，国家标准规定(GB)送入矿井及巷道的热风中一氧化碳含量小 于24ppm，然而，换热管在燃煤的高温燃烧过程中极易产生裂缝或爆管，导致热风中一氧化 碳含量浓度超标，危及矿井下工作人员生命安全，所以及早发现换热管的渗漏，而不致发生 爆管和危及矿井下工作人员的生命安全，在热风口安装高温一氧化碳传感器具有重要的社 会、经济效益。在工业领域检测一氧化碳气体通常采用常温工作的电化学一氧化碳气体传感器， 但其最大的缺点是不能工作在40°C以上的环境中，不能实现在高温环境下对一氧化碳气体 进行检测。
技术实现思路
本技术为了解决现有一氧化碳传感器无法实现在高温环境下对一氧化碳气 体进行检测的问题，而提出的高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头及应用该探头的检 测系统。高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头，它包括保护外壳、压紧圆筒、压紧螺母 和底座，压紧圆筒装设在保护外壳内，保护外壳与底座固定连接，底座设置有引线孔；它还 包括检测元件、四根电极和四根电极连线；检测元件通过压紧圆筒和压紧螺母紧固地装设 在保护外壳的内部顶端；保护外壳顶端的壳体上设置有多个通风孔，检测元件由不锈钢粉 末冶金罩、二氧化锡敏感体、两根加热丝和耐高温基座组成；二氧化锡敏感体装设在不锈钢 粉末冶金罩的内部，不锈钢粉末冶金罩扣装在耐高温基座上，所述两根加热丝交叉贯穿嵌 装在二氧化锡敏感体上，所述四根电极贯穿装设在耐高温基座上，所述两根加热丝的每端 分别与每根电极的一端相连，所述每根电极的另一端与一根电极连线相连；电极连线穿过 压紧圆筒的内部空腔由设置在底座上的引线孔引出并与供电电源相连。应用所述高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头的检测系统，它包括控制模 块、定时加热控制电路模块、装设有高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头的检测模块、 信号采集模块和数模转换输出模块；控制模块的控制信号输出端与定时加热控制电路模块 的控制信号输入端相连，定时加热控制电路模块的控制信号输出端与装设有高温环境下检 测一氧化碳气体的传感探头的检测模块的控制信号输入端相连，控制模块的采样控制信号 输出端与信号采集模块的采样控制信号输入端相连，信号采集模块的采样数据输入端与装 设有高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头的检测模块的采样数据输出端相连，信号采 集模块的采样数据输出端与控制模块的采样数据输入端相连，控制模块的数据信号输出端与数模转换输出模块的数据信号输入端相连。本技术可以实现在高温环境下对一氧化碳气体进行检测。它具有结构简单、 检测精度高、不受工作环境温度的限制的优点。本技术不仅适用于煤矿热风炉等高温 工作环境中检测一氧化碳气体，还可广泛适用于各种需要实时检测一氧化碳气体的场合。附图说明图1为高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头的结构示意图；图2为高温环境 下检测一氧化碳气体的传感探头中的检测元件2的横截面示意图；图3为应用所述高温环 境下检测一氧化碳气体的传感探头的检测系统的模块结构示意图；图4为定时加热控制电 路模块M2的电路原理图；图5为控制模块Ml的电路原理图；图6为信号采集模块M4的电 路原理图；图7为定时加热控制电路模块M2的工作电压波形图，纵轴U表示供电电压，横 轴t表示供电时间，纵轴U1表示定时加热控制电路模块M2的清洗电压，U1的取值范围为 0. 5V 1. 5V，纵轴U2表示定时加热控制电路模块M2的工作电压，U2的取值范围为0. IV 0. 5V，横轴tl时间段表示定时加热控制电路模块M2的工作时间，tl的取值范围为20S 60S，横轴t2时间段表示定时加热控制电路模块M2的清洗时间，t2的取值范围为60S 120S。具体实施方式具体实施方式一结合图1、图2说明本实施方式，本实施方式包括保护外壳1、压 紧圆筒4、压紧螺母6和底座7，压紧圆筒4装设在保护外壳1内，保护外壳1与底座7固定 连接，底座7设置有引线孔；它还包括检测元件2、四根电极3和四根电极连线5 ；检测元件 2通过压紧圆筒4和压紧螺母6紧固地装设在保护外壳1的内部顶端；保护外壳1顶端的 壳体上设置有多个通风孔，检测元件2由不锈钢粉末冶金罩2-1、二氧化锡敏感体2-2、两根 加热丝2-3和耐高温基座2-4组成；二氧化锡敏感体2-2装设在不锈钢粉末冶金罩2-1的 内部，不锈钢粉末冶金罩2-1扣装在耐高温基座2-4上，所述两根加热丝2-3交叉贯穿嵌装 在二氧化锡敏感体2-2上，所述四根电极3贯穿装设在耐高温基座2-4上，所述两根加热丝 2-3的每端分别与每根电极3的一端相连，所述每根电极3的另一端与一根电极连线5相 连；电极连线5穿过压紧圆筒4的内部空腔由设置在底座7上的引线孔引出并与供电电源 相连。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一不同点在于二氧化锡敏感体2-2 采用直热式结构。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。本实施方式所述高温环境 下检测一氧化碳气体的传感探头装设在煤矿热风炉的热风口上，二氧化锡敏感体2-2装设 在保护外壳1内，二氧化锡敏感体2-2由半导体二氧化锡材料烧结而成，不锈钢粉末冶金罩 2-1 一方面保证了良好的透气性，另一方面还不受高速气流冲击的影响。具体实施方式三结合图3说明本实施方式，本实施方式为应用高温环境下检测 一氧化碳气体的传感探头的检测系统，它包括控制模块Ml、定时加热控制电路模块M2、装 设有高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头的检测模块M3、信号采集模块M4和数模转 换输出模块M5 ；控制模块Ml的控制信号输出端与定时加热控制电路模块M2的控制信号 输入端相连，定时加热控制电路模块M2的控制信号输出端与装设有高温环境下检测一氧7化碳气体的传感探头的检测模块M3的控制信号输入端相连，控制模块Ml的采样控制信号 输出端与信号采集模块M4的采样控制信号输入端相连，信号采集模块M4的采样数据输入 端与装设有高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头的检测模块M3的采样数据输出端相 连，信号采集模块M4的采样数据输出端与控制模块Ml的采样数据输入端相连，控制模块Ml 的数据信号输出端与数模转换输出模块M5的数据信号输入端相连。具体实施方式四结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式三不同 点在于它还增加了程序校准模块M6，程序校准模块M6的校准控制信号输出端与控制模块 Ml的校准控制信号输入端相连。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。本实施方式的工作原理控制模块Ml通过控制信号输出端控制定时加热控制电路模块M2进行工作或清 洗，当控制模块Ml发送工作信号时，定时加热控制电路模块M2通过控制端控制装设有高温 环境下检测一氧化碳气体的传感探头的检测模块M3进行一氧化碳检测，同时控制模块Ml 向信号采集模块M4发送信号采集信号，信号采集模块M4将装设有高温环境下检测一氧化 碳气体的传感探头的检测模块M3检测到的信号通过数据端发送给控制模块M1，控制模块 Ml进行判断是否存在超限的一氧化碳气体；程序校准模块M6可以针对控制模块Ml检测一 氧化碳气体浓度的标准进行设定及校本文档来自技高网...

【技术保护点】
高温环境下检测一氧化碳气体的传感探头，它包括保护外壳（１）、压紧圆筒（４）、压紧螺母（６）和底座（７），压紧圆筒（４）装设在保护外壳（１）内，保护外壳（１）与底座（７）固定连接，底座（７）设置有引线孔；其特征在于它还包括检测元件（２）、四根电极（３）和四根电极连线（５）；检测元件（２）通过压紧圆筒（４）和压紧螺母（６）紧固地装设在保护外壳（１）的内部顶端；保护外壳（１）顶端的壳体上设置有多个通风孔，检测元件（２）由不锈钢粉末冶金罩（２－１）、二氧化锡敏感体（２－２）、两根加热丝（２－３）和耐高温基座（２－４）组成；二氧化锡敏感体（２－２）装设在不锈钢粉末冶金罩（２－１）的内部，不锈钢粉末冶金罩（２－１）扣装在耐高温基座（２－４）上，所述两根加热丝（２－３）交叉贯穿嵌装在二氧化锡敏感体（２－２）上，所述四根电极（３）贯穿装设在耐高温基座（２－４）上，所述两根加热丝（２－３）的每端分别与每根电极（３）的一端相连，所述每根电极（３）的另一端与一根电极连线（５）相连；电极连线（５）穿过压紧圆筒（４）的内部空腔由设置在底座（７）上的引线孔引出并与供电电源相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：权正民，
申请(专利权)人：哈尔滨鸿翼科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]