專利名稱：一種氧氣濃度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種氧氣濃度檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實用新型涉及一種氧氣濃度檢測裝置。
背景技術(shù)：
[0002]煤礦瓦斯抽采負責(zé)部門為了更全面的分析瓦斯抽采達標(biāo)效果，除了在瓦斯抽采管道上安裝瓦斯、一氧化碳等氣體濃度檢測裝置外，往往還需要安裝氧氣濃度檢測裝置。煤礦井下瓦斯抽采管道的壓力范圍一般為20kPa 101. 3kPa，而氧氣濃度傳感器的使用壓力范圍則為81. IkPa 121. 6kPa，當(dāng)壓力值小于81. IkPa時，氧氣濃度傳感器的檢測值將比實際值偏小，同時影響使用壽命?，F(xiàn)有氧氣濃度檢測裝置的缺點是顯而易見的，即當(dāng)氧氣傳感器處于低壓環(huán)境中時，其測量值與實際值會存在偏差，從而影響測量的準(zhǔn)確性，同時使用壽命短。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型的目的是提供一種氧氣濃度檢測裝置，以解決目前氧氣濃度檢測裝置處于壓力變化環(huán)境下時測量值與實際值有偏差和使用壽命短的問題。[0004]本實用新型為解決上述技術(shù)問題而提供一種氧氣濃度檢測裝置，該氧氣濃度檢測裝置包括采集單元，采集單元包括氧氣傳感器、進氣座和密封殼體，氧氣傳感器設(shè)置在密封殼體內(nèi)，密封殼體底部設(shè)置有氣口，密封殼體底部安裝在進氣座上，進氣座上設(shè)置有與外部測量環(huán)境相連通的進氣口和出氣口，該進氣口和出氣口與密封殼體底部的氣口相連通，所述的密封殼體內(nèi)還設(shè)置有壓力傳感器，用于檢測密封殼體中氧氣傳感器所處的氣壓值。[0005]所述的密封殼體為柱狀密封殼體，所述柱狀密封殼體的頭部設(shè)置有密封蓋，密封蓋上設(shè)置有出線孔，用于引出氧氣傳感器和壓力傳感器的引線，該密封蓋通過壓緊螺母固定在柱狀密封殼體上。[0006]所述的密封殼體底部與進氣座上進氣口和出氣口相連通的氣口上安裝有防水透氣膜。[0007]所述的氧氣傳感器為KE-25型氧氣傳感器。[0008]所述的壓力傳感器為MPL3115A2數(shù)字壓力傳感器。[0009]本實用新型的有益效果是本實用新型通過根據(jù)壓力傳感器的數(shù)據(jù)來判斷氧氣濃度傳感器所處的氣壓值，利用相應(yīng)的補償算法將氧氣濃度值換算為正常氣壓測量下的值，從而實現(xiàn)氣壓補償功能，該氧氣濃度檢測裝置解決了現(xiàn)有氧氣濃度傳感器測量誤差大和使用壽命短的缺點，結(jié)構(gòu)新穎、合理，體積小巧，便于安裝，使用方便。


[0010]圖I是本實用新型實施例中氧氣濃度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0011]圖2是本實用新型實施例中氧氣濃度檢測裝置中采集單元的結(jié)構(gòu)示意圖；[0012]圖3是本實用新型實施例中氧氣濃度檢測裝置的氣壓補償電路示意圖。
具體實施方式
[0013]
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進一步的說明。[0014]如圖I所示，本實用新型的氧氣濃度檢測裝置包括采集單元I和處理單元2，采集單兀如圖2所不,包括氧氣傳感器12、壓力傳感器9、進氣座3和密封殼體,密封殼體包括上殼體10和下殼體，上殼體10和下殼體之間通過法蘭11連接，上殼體10和下殼體之間的連接處設(shè)置有密封墊6，氧氣傳感器12設(shè)置在密封殼體內(nèi)，密封殼體底部設(shè)置有氣口，密封殼體底部通過壓圈14、墊圈15和支撐圈13安裝在進氣座上3，進氣座3上設(shè)置有與外部測量環(huán)境相連通的進氣口 4和出氣口 5，該進氣口和出氣口與密封殼體底部的氣口相連通，密封殼體底部的氣口處安裝有防水透氣膜16，用于防止井下瓦斯抽采過程中有水進入該檢測裝置，壓力傳感器9設(shè)置密封殼體內(nèi)，壓力傳感器9用于檢測密封殼體中氧氣傳感器12所處的氣壓值，所述的密封殼體為柱狀密封殼體，密封殼體的頂部設(shè)置有密封蓋，該密封蓋通過壓緊螺母8固定在密封殼體上，密封蓋與密封殼體接觸的地方安裝有密封圈7，密封蓋上設(shè)置有出線孔，壓力傳感器和氧氣濃度傳感器的引線通過該密封蓋上的出線孔引出，用于連接到處理單元2上。[0015]本實施例中的氧氣傳感器選用FIGARO公司提供的KE-25型氧氣傳感器，測量量程為0 100%，精度±1% (滿量程)，壓力傳感器選用FREESCALE公司提供的MPL3115A2數(shù)字壓力傳感器，測量壓力范圍為20kPa IlOkPa,分辨率低于O. 3m，高達128Hz采樣率，濾波及放大電路選用LINEAR公司提供的雙路50MHz、低噪聲、軌至軌、CMOS運算放大器LTC6244，如圖3所示，將氧氣濃度傳感器輸出端通過放大電路連接到處理器Pl的一個輸入端，壓力傳感器的輸出端連接到處理器的另一個輸入端，主處理器Pl讀取信號放大之后的氧氣濃度對應(yīng)值，然后再讀取壓力傳感器值，最后通過軟件算法將氧氣濃度值換算為正常氣壓測量下的值，其中軟件算法為當(dāng)氧氣傳感器偏離常壓后，氧氣的百分比濃度恒定的情況下，環(huán)境壓力的變化的比例與氧分壓變化的比例相同，由此可以對氧氣測量進行氣壓補償，所用的氣壓補償公式為[0016]CO02 =( P1XC102+P0 )r[0017]其中COffi補償后的氧氣濃度值，Cl02為環(huán)境壓力變化后的氧氣濃度測量值，Pl為測量時的環(huán)境壓力，PO為常壓值，r為補償系數(shù)，公式中PO為常壓值，取101. 3kPa，Pl通過讀取氣壓傳感器得到(單位kPa)，Cl02通過讀取氧氣傳感器的值得到(濃度百分比)，而補償系數(shù)r 一般取I. 5 (精確值需通過實驗確定)，將以上各值代入上公式即可求出補償后的氧氣濃度值，從而實現(xiàn)氣壓補償功能。
權(quán)利要求1.一種氧氣濃度檢測裝置，包括采集單元，該采集單元包括氧氣傳感器、進氣座和密封殼體，氧氣傳感器設(shè)置在密封殼體內(nèi)，密封殼體底部設(shè)置有氣口，密封殼體底部安裝在進氣座上，進氣座上設(shè)置有與外部測量環(huán)境相連通的進氣口和出氣口，該進氣口和出氣口與密封殼體底部的氣口相連通，其特征在于所述的密封殼體內(nèi)還設(shè)置有壓力傳感器，用于檢測密封殼體中氧氣傳感器所處的氣壓值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧氣濃度檢測裝置，其特征在于所述的密封殼體為柱狀密封殼體，所述柱狀密封殼體的頭部設(shè)置有密封蓋，密封蓋上設(shè)置有出線孔，用于引出氧氣傳感器和壓力傳感器的引線，該密封蓋通過壓緊螺母固定在柱狀密封殼體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧氣濃度檢測裝置，其特征在于所述的密封殼體底部與進氣座上進氣口和出氣口相連通的氣口上安裝有防水透氣膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧氣濃度檢測裝置，其特征在于所述的氧氣傳感器為KE-25型氧氣傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧氣濃度檢測裝置，其特征在于所述的壓力傳感器為MPL3115A2數(shù)字壓力傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種氧氣濃度檢測裝置，該氧氣濃度檢測裝置包括采集單元，該采集單元包括氧氣傳感器、壓力傳感器、進氣座和密封殼體，氧氣傳感器設(shè)置在密封殼體內(nèi)，密封殼體底部設(shè)置有氣口，密封殼體底部安裝在進氣座上，進氣座上設(shè)置有與外部測量環(huán)境相連通的進氣口和出氣口，該進氣口和出氣口與密封殼體底部的氣口相連通，封殼體中氧氣傳感器所處的氣壓值。本實用新型通過根據(jù)壓力傳感器的數(shù)據(jù)來判斷氧氣濃度傳感器所處的氣壓值，利用相應(yīng)的補償算法將氧氣濃度值換算為正常氣壓測量下的值，從而實現(xiàn)氣壓補償功能，該氧氣濃度檢測裝置解決了現(xiàn)有氧氣濃度傳感器測量誤差大和使用壽命短的缺點，結(jié)構(gòu)新穎、合理，體積小巧，便于安裝，使用方便。
文檔編號G01N27/26GK202814908SQ20122051691
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者詹放易, 王凱, 趙彤凱, 劉東旭, 呂文梁, 解毅 申請人:鄭州光力科技股份有限公司