[发明专利]一种集成式一氧化碳和二氧化氮气体检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及气敏传感器技术领域，特别是涉及一种集成式一氧化碳和二氧化氮气体检测仪。

背景技术

醇基燃料是与液化石油气相似的，一种可替代液化石油气作为民用燃料，具有来源丰富、环保、生产易得且热效率高等优势。但是由于配方及工艺问题，在实际应用当中经常伴随着燃烧不充分产生一氧化碳和二氧化氮等有毒有害气体，检测燃烧产物中一氧化碳及二氧化氮可以对醇基燃料燃烧情况进行有效监控，从而从根源上改进原料配方及燃烧工艺。现有醇基燃料燃烧尾气监测主要依靠将气体抽取到外部进行检测，无法直接在醇基燃料燃烧过程中进行实时监测，传统方法在气体转移的过程中受环境以及实验设备和实验操作人员的实验方法的影响，因尾气温度较高，与环境中气体发生反应，导致检测结果有一定偏差。因此研制醇基燃料锅炉系统捆绑式在线尾气检测仪十分必要，在线尾气检测仪最重要的部分为气敏传感器。

气敏传感器是传感器系统中一个非常重要的分支，通过气敏元件感测到周围的环境中一种或者多种的目标气体的浓度以及种类，这些目标气体的浓度和种类会使气敏元件中的电阻阻值发生一定的变化，这种变化就是传感器中电信号的变化，通过电信号进行数字模拟转化可以达到对目标气体的监控、检测、分析和报警的功能。

目前现有技术都是针对单一性气体检测的气敏传感器，气敏元件为单一涂层，缺少针对多种气体集成化的气敏传感器，但是实际状态下醇基燃料的燃烧尾气不是单一组分，而是含有多种成分，经检测其主要成分为一氧化碳和二氧化氮，故本领域需要一种能够对上述两种气体进行在线同时监测的检测仪。

发明内容

针对醇基燃料的燃烧状态分析得出其尾气中含有大量的CO以及NO₂气体，本发明将一氧化碳气敏涂层及二氧化氮气敏涂层制备于同一支陶瓷管表面，利用分段监控气体反应前后阻抗值变化的方法，设计了一种集成式一氧化碳和二氧化氮气体检测仪，能够有效的对醇基燃料燃烧的尾气实时监测和报警，起到监测醇基燃料燃烧的功能。

本发明提供了一种集成式一氧化碳和二氧化氮气体检测仪，包括：单片机，集成式CO、NO₂气敏传感器，显示模块和复位电路；所述集成式CO、NO₂气敏传感器，显示模块和复位电路均与所述单片机信号连接。

本发明利用集成式CO、NO₂气敏传感器，并利用单片机进行操控，该器件能够同时对一氧化碳和二氧化氮的浓度进行实时检测，实现对醇基燃料燃烧的尾气实时监测，起到监测醇基燃料燃烧的功能。

进一步地，所述集成式一氧化碳和二氧化氮气体检测仪还包括声光报警模块，所述声光报警模块与所述单片机信号连接。

进一步地，所述集成式一氧化碳和二氧化氮气体检测仪还包括按键模块，所述按键模块与所述单片机相连。

进一步地，所述集成式一氧化碳和二氧化氮气体检测仪还包括语音播报模块，所述语音播报模块与所述单片机相连。

进一步地，所述单片机还连接有语音控制电路、气体流量控制电路和负载控制电路。

进一步地，所述集成式CO、NO₂气敏传感器具有SnO₂掺杂BaTiO₃的一氧化碳气敏元件和WO₃掺杂SnO₂的二氧化氮气敏元件，所述一氧化碳气敏元件和二氧化氮气敏元件集成在同一支陶瓷管上。

进一步地，所述一氧化碳气敏元件为BaTiO₃、SnO₂、In₂O₃、Ag₂O按照1:10:2:2的质量比烧结在陶瓷管左侧的表面上形成的旁热式气敏烧结元件。

进一步地，所述二氧化氮气敏元件为SnO₂、WO₃、Pt、Ru按照8:2:1.3:1的质量比烧结在陶瓷管右侧表面上形成的旁热式气敏烧结元件。

进一步地，所述液晶显示模块采用LCD1602A液晶显示屏。

进一步地，所述单片机为具有CMOS 8位微控制器和可编程Flash存储器的STC89C51单片机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例的一种集成式一氧化碳和二氧化氮气体检测仪的结构框图；

图2是本发明实施例的一种旁热式气敏烧结元件的结构示意图。

1单片机