模块化智能气体检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种气体检测装置，用于测量气体的浓渡，该气体测量装置包括主控模块、显示模块、输入模块、输出模块、安全栅模块、传感器模块和电源模块组成，在具体实现时，由显示板层、控制板层及电源板层三层叠加结构构成，且外接可检测不同气体的传感器探头。本发明专利技术的气体检测装置还支持与上位机组网，可支持多气体、多量程的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于检测气体浓度的模块化智能气体检测装置，属于气体浓度测试

技术介绍
气体检测装置的应用领域越来越广泛，尤其在可燃气体、有毒气体及其他气体检测领域，气体传感器节点的应用数量已经相当可观，而且，未来20年内，社会对气体检测装置的需求市场将进一步扩大。因此，如何在传感器平台层面提高传感器的实用性、提高传感器监测系统的通用性以及如何降低成本、提高可靠性成为这一领域的迫切需求。目前的气体检测装置针对不同气体的检测技术已经比较完善，基本上实现了传感器探头与主机的分离，根据探头的工作状态及老化程度随时更换探头，这样可以节约成本， 提高效率。然而，目前的气体检测装置的传感器平台一般一个机体只适用于一种传感器探头，即只为检测一种气体而进行软件硬件的开发，对适于多种气体、多量程的检测通用平台的开发及相关研究并不多。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术所要解决的技术问题是提出一种模块化的气体检测装置，以解决同一种品牌或厂家的生产的气体传感器探头在应用于不同的测量装置测量时，结果存在差别的技术问题。( 二 )技术方案本专利技术提出一种气体检测装置，包括主控模块和传感器模块，所述传感器模块能与主控模块进行数据交换，所述传感器模块能够安装测量不同气体的传感器探头，用于采集传感器探头发送的气体检测信号；所述主控模块用于读取所述气体传感器模块上安装的传感器探头的标识信息，并向传感器探头发送检测控制信号，以控制传感器探头对气体进行检测。根据本专利技术的一个具体实施方式，还包括一个安全栅模块，其用于接收所述传感器模块采集的气体检测信号，并将该气体检测信号转换为本安气体检测信号后传送给所述主控模块。根据本专利技术的一个具体实施方式，所述安全栅模块还用于向所述传感器模块提供本安电源。根据本专利技术的一个具体实施方式，所述传感器模块还用于存储安装其上的传感器探头的标识信息；所述主控模块还用于根据该标识信息判断安装于所述传感器模块的传感器探头所检测的气体类型，从而提供相应的检测控制信号对气体进行检测。根据本专利技术的一个具体实施方式，所述传感器模块集成有存储器，该存储器用于存储安装于所述传感器模块上的传感器探头的标识信息，且该标识信息包括ID标识和时间标识，所述ID标识表示传感器探头所能检测的气体的类型，所述时间标识表示传感器探头的使用时间信息。根据本专利技术的一个具体实施方式，所述时间标识包括传感器探头的出厂日期、已经使用时间、产品使用时限及校正周期。根据本专利技术的一个具体实施方式，所述主控模块包括控制器和AD转换器，所述AD转换器用于对气体检测信号进行AD转换，生成数字气体检测结果；所述控制器用于读取安装于所述传感器模块的传感器探头的标识信息，判断检测气体类型，并根据AD转换器得到的数字气体检测结果，计算气体浓度值。根据本专利技术的一个具体实施方式，所述主控模块还包括内置存储器，该内置存储器中存储有相对应于不同气体类型的检测参数。 根据本专利技术的一个具体实施方式，所述检测参数包括与传感器探头所检测气体对应的气体检测信号与气体浓度的关系曲线参数、抑制漂移参数、线性化参数、量程中的至少一个。根据本专利技术的一个具体实施方式，所述传感器模块集成有温度传感器，其用于检测安装于所述传感器模块的传感器探头的工作温度，产生温度检测信号，该温度检测信号经所述安全栅模块送至所述主控模块。根据本专利技术的一个具体实施方式，所述主控模块还用于对温度检测信号进行AD转换，得出当前被测气体的数字温度检测结果；所述控制器还用于根据该数字温度检测结果对所述数字气体检测结果进行温度补偿后产生气体浓度信息。根据本专利技术的一个具体实施方式,还包括显示模块,其用于接收并显示来自主控模块的显不信息。根据本专利技术的一个具体实施方式，还包括输入模块，用于接收用户的输入，产生外部控制信号，该外部控制信号用于设置、校准、更改该气体检测装置的参数。根据本专利技术的一个具体实施方式，还包括输出模块，其用于接收来自所述主控模块的输出信息并发送到外部装置，以及接收来自外部装置的控制信息并发送到该主控模块。本专利技术还提出一种气体检测系统，包括一个上位机和多个所述的气体检测装置，所述上位机与所述多个气体检测装置组成气体检测网络，以对多个空间的气体浓度同时测量。根据本专利技术的一个具体实施方式，所述上位机根据各气体检测装置所测量的浓度测量值及气体检测装置的位置关系计算并显示气体浓度的分布及扩散趋势。(三)有益效果本专利技术的气体检测装置是一种适于多种气体检测传感器的通用平台，其模块化的设计方式，使得传感器平台的一致性得到很好的保障，减小了用户使用的复杂度，提高了传感器探头的精度，降低了气体传感器的应用成本。本专利技术的气体检测装置采用了智能化处理平台和智能传感器技术，可支持多气体、多量程检测。本专利技术的气体检测装置采用显示板层、控制板层及电源板层三层叠加结构，外接针对不同气体更换传感器探头，同时利用总线接口可与上位机实时通信，便于与上位机组网，实现该模块化智能传感器的网络化。本专利技术的气体检测装置采用本安设计，支持多气体、多量程，支持离线标定，提供多种信号传输方式，系统组网方式灵活，支持零点、满量程输出信号微调，反极性保护，抗干扰能力强，可以在煤矿等对传感器有本安要求的环境中使用。本专利技术的气体检测装置采用一体化设 计，支持多种采样方式，具有智能处理平台、丰富的用户界面及强大的处理功能。本专利技术的气体检测装置的每个模块相互独立，且模块可以选配组合，实现不同的配置，模块的接口用特别定义的标准接口，尤其总线模块可以通过协议转换，实现不同方式的通讯。附图说明图I示出了本专利技术的模块化气体检测装置的一个实施例的功能框图；图2为本专利技术的模块化气体检测装置的一个实施例的具体实现的结构示意图；图3为本专利技术的模块化气体检测装置的一个实施例的板间层次结构图；图4为本专利技术的模块化气体检测装置的一个实施例的显示板层示意图；图5为本专利技术的模块化气体检测装置的一个实施例的控制板层示意图；图6为本专利技术的模块化气体检测装置的一个实施例的电源板层示意图；图7为本专利技术的模块化气体检测装置的一个实施例的操作流程图；图8为本专利技术的模块化气体检测装置的一个实施例的气体浓度分布图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术的模块化智能气体检测装置至少包括一个主控模块和一个传感器模块，二者可进行数据交换。传感器模块针对不同的检测气体，可安装适于不同气体的传感器探头。所述主控模块首先读取传感器头6的rom信息，判断检测气体类型，然后向所述气体传感器模块发送检测控制信号，根据ROM信息在主控模块⑴上FLASH中查找该ID对应的检测参数，并以此为参数对当前传感器探头返回的检测结果信号进行AD转换和浓度计算。 在一种具体实施方式中，传感器模块向主控模块发送传感器探头的标识信息，标识信息用于标识当前安装的传感器探头所能检测的气体类型。主控模块接收传感器模块发送的标识信息，通过该标识得知所检测的气体的类型，从而提供相应的检测控制信号对气体进行检测。图I示出了本专利技术的模块化气体检测装置的一个实施例的功能框图。如图I所示，该气体检测装置包括主控模块1，与主控模块I连接有显示模块2、输入模块3、输出模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体检测装置，包括主控模块(1)和传感器模块(6)，所述传感器模块(6)能与主控模块(1)进行数据交换，其特征在于，所述传感器模块(6)能够安装测量不同气体的传感器探头，用于采集传感器探头发送的气体检测信号；所述主控模块(1)用于读取所述气体传感器模块(6)上安装的传感器探头的标识信息，并向传感器探头发送检测控制信号，以控制传感器探头对气体进行检测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁自泽，杨明博，李恩，翟波，杨国栋，谭民，马庆增，林浩，赵德政，贾鹏霄，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：