[发明专利]矿用气体传感器无人值守智能校验仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体传感器校验仪，尤其是一种用于多浓度多路的矿用气体传感器无人值守智能校验仪。

背景技术

矿用气体传感器是指瓦斯传感器、一氧化碳传感器、负压传感器和风速传感器等。在煤矿安全监控系统中，作为检测的传感器直接关系到煤矿安全监控系统的可靠性和灵敏度，对监测监控起着决定性的作用。为保证矿用气体传感器测量的准确性，需定期进行校验。在《煤矿安全规程》第162条规定，“甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，每7天必须用校准气样和空气气样调校一次，每7天必须对甲烷超限断电功能进行测试”。

现有公告号为：CN101988912A的“一种基于DSP的矿用气体传感器智能校验仪”为本发明团队之前的研究成果，可实现同时对8路或更多路的矿用气体传感器如CH₄、CO等进行自动或手动调校和检测，实现数据记录、通讯、查询和分析，但未考虑对有毒有害传感器进行校验和调校时的安全问题，也没有实现自动闭环调校。因为在校验有毒有害气体传感器时，通入的标准气样为有毒有害气体，而且根据国家对调校规程的要求，调校过程要分别在低浓度、中浓度和高浓度下持续较长的时间，这些通入的气体直接散发到空气中，造成空气中混入大量高浓度的有害气体，直接威胁到调校人员的生命安全，所以调校员不能手持遥控器对传感器进行校准，因此现有煤矿对这些有毒有害气体传感器的调校问题一直不敢问津，致使这些传感器得不到有效调校，使煤矿监测用的作为标准仪的有毒有害气体传感器的精度甚至好坏都得不到保证，更谈不上保证煤矿环境的安全问题，这无疑给煤矿的安全生产留下很大隐患，后果真是不堪设想。而且调校的实质是要达到完成校验，要达到真正的调校必须为测试和调整的结合，仅仅给出标准气样、测回传感器读数，调校人员再通过遥控器来校准，整个校验控制过程为开环控制，在精度、速度和工作量方面还存在缺陷，因此还需对矿用传感器本身的工作原理，特别是红外遥控的机理进行深入的研究，以使调、校真正成为一体，实现检测、分析与调整的自动闭环功能，实现无人值守的调校目标。

该发明在现有校验仪结构基础上，利用CPU技术、电子技术和控制技术为主，发明一种矿用气体传感器无人值守智能校验仪。

发明内容

本发明提供一种基于单片机的矿用气体传感器无人值守智能校验仪，实现同时对多浓度多路矿用气体传感器的无人值守全自动校验，调校的全过程由计算机自动监测和自动进行闭环控制，极大地提高调校过程的精度和安全作业性。被调校的传感器在具有余气回收和无害化处理的密闭室内放置，与操作者完全隔离，调校过程中散发的有毒有害气体不会危害到工作人员，还可实现零污染处理和排放，保护环境。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案包括微控制器单元、信号调理单元、通信接口单元、显示单元、触摸控制单元和气路系统、红外信号发射系统，其中：

所述的微控制器单元包括CPU、电源、晶振电路、LCD指示灯及和跳线；

所述的通信接口单元包括RS-232驱动电路；

所述的信号调理单元包括频率量信号的调理电路及模拟信号的调理电路；

所述的显示单元包括LCD显示电路；

所述的触摸控制单元包括计算机主机和触摸屏；

所述的气路系统包括16路控制继电器、流量控制器和电磁阀；

所述的红外信号发射系统包括8路控制电路以及载波电路；