[发明专利]基于单片机自动控制的有害气体采样器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体采样器，具体是一种基于单片机自动控制的有害气体采样器。本发明的基于单片机自动控制的有害气体采样器既可以采用闭环自动控制；同时考虑到传感器的成本也可采用开环自动控制，通过出厂前校准的方法同样达到较高的准确度。 

背景技术

有毒有害气体采样器，也叫大气采样器，空气采样器，主要用于采集大气中的污染物质，大气中有害物质的存在状态，大致可分为气态和气溶胶两大类。 

气态，指某些污染物质，因其化学性质不稳定、沸点低等因素的影响，在常温常压下以气体形式分散在大气中。常见的气态污染物有：CO、SO2、NOx、Cl2和苯等。 

气溶胶，有害物质的固体微粒或液体微粒逸散于空气中以多种状态同时存在的分散系称气溶胶。有雾、烟和尘三类气溶胶。雾为液态，由气体蒸发至空气后遇冷凝聚而成；烟和尘均为固态，前者由固态物质受热蒸发至空气中遇冷凝聚而成；后者是固态物质因机械粉碎或爆破时产生的微粒，能长期悬浮于空气中。 

    国内所有的，疾病控制中心，卫生监督所，环境监测站，必须要对室内外的空气进行采样和检测，保障我们生活和生存的环境。 

    现在国内外都是通过，动力气体流量采样方法，也就是说，采样过程中，气体流量的精度，气流的稳定性，对样品最后的检测精度，有重大的影响。 

从以上我们可以看出，无论是国内还是国外，检测大气污染的手段，最廉价最精确的，还是采用：仪器采样法，再将样品在实验室中检测。 

国际上采样器的水平：国际上以美国TSI公司等生产的，气体采样器，价格在：20000元人民币，主要是通过高精度传感器进行流量的自动测量和反馈，或者通过高准确度计量器具校准后通过计算机软件拟合和存储，可实现高的准确度，避免因传统玻璃流量计的加工工艺对准确度的影响。 

国内生产采样器的厂家，主要是通过玻璃转子流量计，对采样器的流量进行控制和手工调整，读数，误差非常大，在5%,,仪器价格：从1000元至1万元左右，，玻璃转子流量计是以浮子在垂直锥形管中随着流量变化而升降，改变它们之间的流通面积来进行测量的体积流量仪表。又称转子流量计。浮子流量计适用于小管径和低流速。常用仪表口径40-50mm以下，最小口径做到1.5-4mm。玻璃转子流量计对直管段要求不高，并有较宽的流量范围度。目前，被广泛地应用在电力、石化、冶金等流程工业和污水处理等公用事业。主要用作直观流动指示或测量精度要求不高的现场指示仪表。玻璃转子流量计，外观设计不美观，容易碰撞损坏。 

因此，国内外，就使用的采样器流量控制方法和精度上，传统的玻璃转子流量计，流量随着电源的波动，会出现偏差，要通过肉眼的观察和手工调整。 

发明内容

[0011] 本发明目的是为了克服上述缺陷，提供一种基于单片机自动控制的有害气体采样器，该采样器采用自动化流量控制方法、具有高精度和无人值守的优越性能，解决了传统的玻璃转子流量计，流量随着电源的波动，会出现偏差，要通过肉眼的观察和手工调整，其误差在5%左右，严重影响实验室检测精度和可行性的技术问题。 

本发明的技术方案是： 

    一种基于单片机自动控制的有害气体采样器，包括单片机，所述单片机的计数器的信号输出端连接隔离驱动模块，隔离驱动模块的驱动信号输出端连接气体提取采集装置的驱动控制端，气体提取采集装置连接气体采集管。

本发明还可以是： 

    一种基于单片机自动控制的有害气体采样器，包括单片机，所述单片机的计数器的信号输出端连接隔离驱动模块，隔离驱动模块的驱动信号输出端连接气体提取采集装置的驱动控制端，气体提取采集装置连接气体采集管；所述气体提取采集装置连接气体采集管的一端，气体采集管的另一端内设有热流量传感器，热流量传感器的信号输出端通过信号调理模块连接模数转换模块的模拟信号输入端，模数转换模块的数字信号输出端连接单片机的反馈信号输入端。

    所述单片机的计数器的信号输出端输出的是PWM脉宽调制信号，其占空比为0至1范围。所述隔离驱动模块为型号为L298的H桥驱动芯片。 

    所述气体提取采集装置包括直流电机和气泵，隔离驱动模块的驱动信号输出端连接直流电机的驱动控制端。 

    所述采样器还包括显示模块和键盘，显示模块和键盘分别与单片机的显示驱动端和键盘驱动端连接。 

    所述单片机为包括8K的Flash和512个字节的RAM数据存储器，并有8个中断源。