[实用新型]一种智能型硫化氢气体电化学监测仪

说明书

本实用新型属于含硫油矿区大气的监测装置。

硫化氢是大气的主要污染物之一，它是一种剧毒、强腐蚀性的气体，0.1～0.15％的硫化氢倾刻间就能致人死亡，土壤中硫化氢的含量超过一定浓度也会使植株受毒致死，同时，硫化氢是一种强腐蚀性的气体，它不仅造成点蚀和均匀腐蚀，而且容易产生硫化物应力腐蚀裂开(SSCC)，它是含硫油气开发中最严重的腐蚀破坏形式之一，往往引起突发的恶性事故，造成巨大的经济损失，因此，对硫化氢进行适时的监测，是保证人们的生命安全，预防各种腐蚀破坏，防止突发性事故发生的重要技术措施。

目前，国际先后出现了不少硫化氢气体检测装置，从探头部分(传感器)的型式来看，概括起来有金属氧化物半导体型、光谱/色谱型和电化学等几种类型，金属氧化物半导体型是靠硫化氢的吸脱附而改变半导体的一些性质而进行测量的，因此在选择性、响应时间和恢复时间等几个方面都不够理想，光谱/色谱型的装置体积大、价格高，使用极为不便，不利于现场/在线监测，各种电化学装置虽然在选择性、精度、响应时间和恢复时间较前两种装置都有了较大的改进，但目前各种传统的电化学检测装置的传感器部分皆采用金作探头的敏感电极，而且，都局限于金作敏感电极材料，各传统检测装置传感器的敏感部分往往由多孔性的陶瓷膜、半透膜和敏感电极金箔三个部分组成，进入传感器的硫化氢气体必须扩散经多孔性陶瓷膜、半透膜以及半透膜和敏感电极之间的薄层电解液到达敏感电极才能产生响应，因而响应时间较长，最快也得90s，同时，传统的检测装置都采用扩散式采样，只能进行单点测量和单点显示，不能进行数据的存贮和传输，因而不能对环境进行动态监测。

本实用新型的目的在于提供一种响应时间短且能进行数据的存贮和传输，即可实现对环境进行动态监测的智能型硫化氢气体电化学监测仪。

本实用新型提供了一种智能型硫化氢气体电化学监测仪，由信号检测和信号处理两部分构成，其特征在于：信号处理包括传感器电路和微机处理电路；

传感器电路以传感器的敏感电极和辅助电极作为输出端与电流/电压转换IC₂相接，再经信号前置放大IC₃，IC₄和滤波处理IC₅分别与报警电路HFC9651A和微机处理电路相连；

微机处理电路以CPU8031为核心，经多路开关74HC245控制打印机，经地址锁存器74LS373控制外存贮器EPR0M2764，通过A/D转换器ADC0809与传感器电路相连，通过8155与BCD拔码盘和波段开关相连，通过8255控制LED显示。

本实用新型由于在电子线路部分，增加了检测装置的声光报警功能，改进了传统检测装置的数据存贮系统，以CPU8031作为整个检测装置的控制中心，把检测、数据处理和声光报警等功能溶为一体，成为了一个完全自动化的硫化氢智能监测装置。下面结合附图，通过实施例详述本实用新型。

附图1  硫化氢气体监测仪整体结构图

附图2  多孔扩散电极传感器结构示意图

附图3  凝胶型传感器结构示意图

附图4  传感器电骆原理图

附图5  微机处理电路原理图

实施例1

本装置的具体结构是由信号检测和信号处理两个部分构成，整个装置的结构框图如图(Figl)所示，信号检测系统包括用作探头的传感器及传感器的辅助禁气装置，通过辅助进气装置，可以排除掉灰尘对传感器的污染及部分干扰气体的影响。

信号处理系的电路包括传感器电路和微机处理电路两个部分，传感器电路包括传感器的恒电位电路、电流/电压转换电路、前置放大电路、滤波电路和声光报警电路等几个部分，而微机处理电路包括单片机及其扩展接口、人机通道两个部分，单片机及其扩展接口包括：CPU8031单片机最小系统和A/D转换电路、I/O接口电路、RS232禁口三个部分，人机通道包括用作给定输入的BCD码拨盘和工作状态给定的波段开关、LED显示器及指示灯等，整个检测系统在CPU8031单片机的控制下完成：信号转换采样、数据的运算处理，显示报警等能，另外，系统还具有自检、串行通讯等功能，整个监测仪的信号处理系统的电路原理图如图(Fig4、Fig5)所示。