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技術(shù)參數(shù):檢測(cè)氣體:甲烷檢測(cè)原理:紅外原理檢測(cè)范圍:0~100%LEL、50%Vol、100%Vol可選分辨率:0.1%LEL(0~100%LEL)、0.01%Vol(0~100% Vol)檢測(cè)方式:泵吸式顯示方式:LCD液晶背光顯示檢測(cè)精度:±2%.FS報(bào)警方式:聲光報(bào)警(報(bào)警點(diǎn)可調(diào))響應(yīng)時(shí)間:小于30S恢復(fù)時(shí)間:小于40S線性誤差:±1.0%不確定度:2%Rd±0.1零點(diǎn)漂移:≤±2.0%FS/年跨度漂移:≤±1.0%FS/月工作電源:DC3.6V傳感器壽命:5年以上使用環(huán)境:溫度-20℃~+70℃;相對(duì)濕度≤95%RH(非凝露);在凝露環(huán)境下使用需訂制電池容量:3.6VDC,5000mA ,帶充電保護(hù)功能 外型尺寸:180×190×100mm(L×W×H)標(biāo)準(zhǔn)配件:0.8m采樣手柄一根,儀器箱一個(gè),充電器一個(gè)重 量:1.5Kg

具有自動(dòng)調(diào)零功能;
標(biāo)�？煽啃愿�高,性能更穩(wěn)定,使用更簡(jiǎn)單方便;
采用高分辨率的單片機(jī),測(cè)量的數(shù)值均準(zhǔn)確可靠;
開(kāi)機(jī)并具有自動(dòng)穩(wěn)零功能;
可選擇的調(diào)試菜單結(jié)構(gòu),方便調(diào)試,操作簡(jiǎn)單。

一般采用載體催化元件為檢測(cè)元件。

產(chǎn)生一個(gè)與甲烷的含量成比例的微弱信號(hào),經(jīng)過(guò)多級(jí)放大電路放大后產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào),送入單片機(jī)片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換輸入口,將此模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。然后單片機(jī)對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理,并實(shí)現(xiàn)顯示,報(bào)警等功能。

見(jiàn)右圖:

智能甲烷傳感器

一、甲烷的敏感元件

MH-440V/D 紅外氣體傳感器是通用型、智能型、微型傳感器,該傳感器利用非色散紅外(NDIR)原理對(duì)空氣中存在的CH4進(jìn)行探測(cè),具有很好的選擇性,無(wú)氧氣依賴性,性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)。內(nèi)置溫度傳感器,可進(jìn)行溫度補(bǔ)償。該傳感器是將成熟的紅外吸收氣體檢測(cè)技術(shù)與微型機(jī)械加工、精良電路設(shè)計(jì)緊密結(jié)合,制作出的小巧型紅外氣體傳感器。

該傳感器使用方便,可直接用來(lái)替代催化燃燒元件,廣泛應(yīng)用于存在可燃性、爆炸性氣體的各種場(chǎng)合。

二、用敏感元件組成的測(cè)量電路

被測(cè)

非電量

輸出電量

敏感元件

轉(zhuǎn)換元件

轉(zhuǎn)換電路

傳感器的組成

輔助電源

三、調(diào)節(jié)信號(hào)電路

四.進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換

CS5521芯片為20腳 PDIP或SSOP封裝。其結(jié)構(gòu)如圖 1所示,由多路復(fù)用器、20倍斬波穩(wěn)定測(cè)量放大器,可編程增益放大器 (PGA)、帶有數(shù)字濾波器的 16位?-Σ A/D轉(zhuǎn)換器及片上校驗(yàn)電路 (Calibration)和寄存器構(gòu)成。雙色紅外

探測(cè)器(inGaSn,Si)是電流源,兩路信號(hào)電流分別經(jīng)串接電阻 R1、R2(或串接 R1′、R2′)形成電壓差,它們作為 CS5521兩通道的差分輸入信號(hào)。電容 C1、C2與電阻并聯(lián)以抑制高頻干擾。將NBV端接地,

在使用 25mV、55mV、100mV 三個(gè)量程

時(shí),輸入共模電壓要在1.85V~2.65V之間,由 LM385-2.5產(chǎn)生2.5V電壓來(lái)滿足�？紤]到所測(cè)紅外信號(hào)強(qiáng)弱差異,僅靠CS5521片內(nèi)放大器增益調(diào)節(jié)不能滿足故加開(kāi)關(guān)MAX4580來(lái)改變串接電阻大小。信號(hào)電流 ≥5μA 時(shí),僅 R1、R2接入;信號(hào)電流<5μA時(shí),由 89C2051 的P1.3腳控制接入R1′、R2′來(lái)檢測(cè)微弱信號(hào)�？赏ㄟ^(guò) CS5521自校驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)自調(diào)零和增益設(shè)定。若要測(cè)每個(gè)通道信號(hào)的精確值,除2.5V量程外都需要進(jìn)行系統(tǒng)校驗(yàn),否則可能產(chǎn)生多達(dá) 20%的增益誤差。系統(tǒng)校驗(yàn)時(shí),外部需要提供如圖 2(b)、圖 2(c)所示的精確基準(zhǔn)電路。校驗(yàn)結(jié)束后,將各量程的偏置值和增益值存入 2051的程序中,在轉(zhuǎn)換量程時(shí)將相應(yīng)值送入各自寄存器即可。若僅需信號(hào)的相對(duì)值,可進(jìn)行在線自校驗(yàn)。整個(gè)電路由 20腳的 89C2051來(lái)控制。/CS端始終有效,SCLK為串行時(shí)鐘輸入端,SDI為 CS5521串行命令/數(shù)據(jù)輸入端,SDO為CS5521數(shù)據(jù)輸出端 空閑時(shí)為高電平,高電平向低電平轉(zhuǎn)變用來(lái)指示芯片 A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)可取或校驗(yàn)結(jié)束、

五、采用何種CPU

采用40-PIN的 PIC16F877A

1、低功耗。靜態(tài)電流一般為2mA,睡眠狀態(tài)下最低可小于 1μA。在節(jié)能和本安方面有比較大的優(yōu)勢(shì)。

2、工作電壓范圍寬,可在2.0~5.5V 電壓范圍內(nèi)工作。

3、引腳驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),可以承受5V 電壓。引腳灌入或拉出電流都能達(dá)到25mA,可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示,不需要反相器等外接驅(qū)動(dòng)。可任意定義I/O的輸入/輸出方向,可以設(shè)定內(nèi)部上拉電阻,省去外接上拉電阻。

4、速度快。工作頻率最高可達(dá)20MHz,每個(gè)指令周期僅 200ns,有多種時(shí)鐘模式。引入指令執(zhí)行流水線機(jī)制。

5、集成有10 位,8通道的高精度 A/D轉(zhuǎn)換器,并集成片內(nèi)基準(zhǔn)電壓,也可以選擇外部基準(zhǔn)電壓,不用的模擬端口還可以復(fù)用為普通數(shù)字I/O 口。

6、集成了通用同步異步收發(fā)器,即USART 模塊,既可以配置為全雙工的異步通信模式,又可以配置成半雙工的同步通信模式,可按實(shí)際數(shù)據(jù)通信的需要靈活應(yīng)用。

7、集成兩個(gè)CCP 模塊。兩個(gè)CCP 模塊可以獨(dú)立編程,可以配置為Capture(捕捉)、Compare(比較)、PWM(脈寬調(diào)制)中任意一種功能模式,用于實(shí)現(xiàn)捕捉、比較、脈寬調(diào)制。

8、自帶獨(dú)立的看門狗定時(shí)器(WDT)。在設(shè)計(jì)上和其它電路完全獨(dú)立,看門狗定時(shí)器自帶片內(nèi)RC 振蕩器,看門狗功能可以在芯片燒寫(xiě)時(shí)由芯片的配置字決定打開(kāi)或者關(guān)閉,避免軟件出現(xiàn)死循環(huán)。

9、不需加裝存儲(chǔ)器。有8K 字節(jié)的可擦除Flash 程序存儲(chǔ)空間,電可擦除,可以重復(fù)燒寫(xiě)大于 10萬(wàn)次; 256字節(jié)的 EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,可以在傳感器調(diào)校后存儲(chǔ)零點(diǎn)、系數(shù)、非線性補(bǔ)償數(shù)據(jù)等參數(shù)及儀器編號(hào)等信息;368字節(jié)的RAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間允許進(jìn)行復(fù)雜的算法設(shè)計(jì),軟件編程靈活,有利于提高儀器的精度。

六、顯示電路

數(shù)碼管選用三位紅色共陽(yáng)數(shù)碼管,位選端為高電平時(shí),顯示段碼;位選端為低電平時(shí),數(shù)碼管熄滅。Ll、L2、L3是三位數(shù)碼管的位選端,分別接到單片機(jī)的RB3、 RB4、RBS引腳;DO~D7是數(shù)碼管的段碼引腳,分別接到單片機(jī) D口的 RDO~RD7。 RLORL7是 380Ω限流電阻。LED1和 LED2是工作狀態(tài)指示 LED。B6和 B7是控制端,直接接到單片機(jī)的RB6 和RB7 引腳。當(dāng)瓦斯傳感器工作在低濃度檢測(cè)時(shí),LED1閃爍;當(dāng)瓦斯傳感器工作在高濃度檢測(cè)時(shí),LED2閃爍。B6 和B7 輸出高電平時(shí),LED熄滅; B6和 B7輸出低電平時(shí),LED 發(fā)光。RS11和 RS12分別是 LED1和 LED2的限流保護(hù)電阻,阻值為380Ω。

七、超出多少純度,聲光報(bào)警

瓦斯檢測(cè)儀在井下工作,對(duì)環(huán)境氣體中的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);當(dāng)瓦

斯?jié)舛瘸�過(guò)預(yù)先設(shè)定的上限值時(shí),系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警。聲報(bào)警通過(guò)驅(qū)動(dòng)蜂鳴

器發(fā)聲實(shí)現(xiàn);光報(bào)警通過(guò)發(fā)光二極管閃爍實(shí)現(xiàn)。

通常分為固定式和便攜式兩種。

甲烷傳感器是一種礦用儀器儀表,必須首先滿足井下安全生產(chǎn)的規(guī)程,但較其他普通傳感器又必須有如下主要特點(diǎn):具有自動(dòng)調(diào)零功能;標(biāo)�？煽啃愿�高,性能更穩(wěn)定,使用更簡(jiǎn)單方便;采用高分辨率的單片機(jī),測(cè)量的數(shù)值均準(zhǔn)確可靠;機(jī)并具有自動(dòng)穩(wěn)零功能;可選擇的調(diào)試菜單結(jié)構(gòu),方便調(diào)試,操作簡(jiǎn)單�，F(xiàn)有的甲烷傳感器普遍存在著功耗較大、功能單一、精確度不高的缺點(diǎn),而且采用模擬電路技術(shù),造成系統(tǒng)的抗干擾能力和智能化程度都很低。因此,研制便于攜帶、多功能、高精度和抗干擾能力強(qiáng)的高可靠性甲烷檢測(cè)儀具有很大的應(yīng)用價(jià)值。

新型的甲烷氣體傳感器必須具有可靠、穩(wěn)定、安全的測(cè)量井下瓦斯功能,這有這樣的傳感器才能對(duì)預(yù)防井下安全事故起到了重要作用,也才具有推廣應(yīng)用的價(jià)值。

紅外甲烷傳感器是針對(duì)監(jiān)測(cè)管道內(nèi)甲烷氣體濃度而研制的甲烷氣體檢測(cè)儀,該儀器采用紅外吸收原理、擴(kuò)散式采樣、數(shù)字式溫度補(bǔ)償、一體化塵水分離器等技術(shù),檢測(cè)精度高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、穩(wěn)定可靠。適用于煤礦瓦斯抽放管道、瓦斯抽放泵站、加氣站輸氣管路、瓦斯發(fā)電廠輸氣管路、城市煤氣管路、天然氣輸氣管路等甲烷氣體檢測(cè)。

紅外甲烷傳感器功能特點(diǎn)

采用紅外吸收原理性能可靠、壽命長(zhǎng),調(diào)校周期>1年一體化塵水分離裝置,不會(huì)因管道內(nèi)含水含塵而影響檢測(cè)精度特殊的氣路設(shè)計(jì),適用于正壓及負(fù)壓管道甲烷濃度檢測(cè)采用紅外遙控設(shè)置傳感器參數(shù)及標(biāo)定,使用簡(jiǎn)單方便溫度補(bǔ)償精確、精度不會(huì)因溫度變化而漂移抗干擾能力強(qiáng),檢測(cè)精度不受水蒸汽、H2S、H2、SO2等等雜質(zhì)氣體影響提供頻率、電流、RS-485、CAN等數(shù)據(jù)輸出接口,與多種監(jiān)控系統(tǒng)分站兼容。

技術(shù)指標(biāo)