一種氣體分析傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型實施例提供一種氣體分析傳感器，包括：殼體；設(shè)置于所述殼體內(nèi)，容納混合氣體的氣室；設(shè)置于所述殼體內(nèi)的壓力檢測接口；安裝于所述壓力檢測接口上，對所述氣室內(nèi)的氣體的壓力進行檢測的壓力檢測元件；設(shè)置于所述殼體內(nèi)，與所述壓力檢測元件相連，獲取壓力檢測元件檢測的壓力值，在所述壓力檢測元件檢測的壓力值大于閾值時，斷開氣體分析傳感器的工作電源的單片機。本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器實現(xiàn)了對氣體壓力的檢測，并且提供了在氣體壓力上升到一定程度時，對熱導(dǎo)式氣體傳感器進行保護的機制。
【專利說明】一種氣體分析傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種氣體分析傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002] 氣體分析傳感器是主要用于對氣體進行分析的裝置，氣體分析傳感器主要采用熱 導(dǎo)方式進行工作，此類氣體分析傳感器稱為熱導(dǎo)式氣體傳感器；熱導(dǎo)式氣體傳感器可通過 加熱進入熱導(dǎo)式氣體傳感器中的混合氣體，從而檢測出混合氣體中的某種氣體及其含量， 將與氣體種類和含量有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號，從而為后續(xù)的檢測、監(jiān)控、分析和報警提供 依據(jù)；如采用熱導(dǎo)式氣體傳感器對氫氣的含量進行檢測，可為進一步分析鋼水中的氫含量 提供關(guān)鍵依據(jù)。
[0003] 本實用新型的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)：目前熱導(dǎo)式氣體傳感器雖然可通過加熱進入熱導(dǎo) 式氣體傳感器中的混合氣體，檢測出混合氣體中某種氣體的含量；然而在加熱混合氣體的 過程中，將導(dǎo)致熱導(dǎo)式氣體傳感器內(nèi)的氣體壓力處于上升狀態(tài)，若氣體壓力上升到一定程 度，將對熱導(dǎo)式氣體傳感器造成損壞；而目前現(xiàn)有的熱導(dǎo)式氣體傳感器并沒有氣體壓力檢 測的功能，并沒有氣體壓力上升到一定程度對熱導(dǎo)式氣體傳感器進行保護的機制。
[0004] 可見，提供一種氣體分析傳感器，以對氣體壓力進行檢測，并且提供在氣體壓力上 升到一定程度時，對熱導(dǎo)式氣體傳感器進行保護的機制，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的 技術(shù)問題。 實用新型內(nèi)容
[0005] 有鑒于此，本實用新型實施例提供一種氣體分析傳感器，以對氣體壓力進行檢測 并且提供在氣體壓力上升到一定程度時，對熱導(dǎo)式氣體傳感器進行保護的機制。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種氣體分析傳感器，包括：
[0008] 殼體；
[0009] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，容納混合氣體的氣室；
[0010] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)的壓力檢測接口；
[0011] 安裝于所述壓力檢測接口上，對所述氣室內(nèi)的氣體的壓力進行檢測的壓力檢測元 件；
[0012] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，與所述壓力檢測元件相連，獲取壓力檢測元件檢測的壓力值， 在所述壓力檢測元件檢測的壓力值大于閾值時，斷開氣體分析傳感器的工作電源的單片 機。
[0013] 其中，所述氣體分析傳感器還包括：
[0014] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，對進入氣室的混合氣體的流速進行調(diào)節(jié)的流量調(diào)節(jié)接口。
[0015] 其中，所述氣體分析傳感器還包括：
[0016] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，對氣室內(nèi)容納的混合氣體進行加熱的加熱器件。
[0017] 其中，所述加熱器件包括：
[0018] 纏繞在所述氣室的鋁制的基座上的加熱絲。
[0019] 其中，所述氣體分析傳感器還包括：
[0020] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，對所述混合氣體中的設(shè)定氣體含量進行檢測的熱導(dǎo)檢測元 件；
[0021] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，與所述單片機相連，對所述氣室的溫度進行檢測，并將檢測的 溫度傳遞至所述單片機的溫度傳感器。
[0022] 其中，所述氣體分析傳感器還包括：
[0023] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，用于安裝所述熱導(dǎo)檢測元件和所述溫度傳感器的第一 PCB電 路板。
[0024] 其中，所述氣體分析傳感器還包括：
[0025] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，分別與所述單片機和所述加熱器件相連，在所述單片機的控 制下，控制所述加熱器件的工作，以使所述氣室的溫度維持在設(shè)定溫度范圍的溫控電路；
[0026] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，分別與所述熱導(dǎo)檢測元件，所述壓力檢測元件和所述單片機 相連，將所述熱導(dǎo)檢測元件檢測的表示設(shè)定氣體含量的電壓信號進行放大濾波，轉(zhuǎn)換成設(shè) 定的信號輸入所述單片機，及將所述壓力檢測元件檢測的表示氣體的壓力的電壓信號進行 放大濾波，轉(zhuǎn)換成設(shè)定的信號，輸入所述單片機的信號采集電路；
[0027] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，與所述單片機相連，將單片機輸出的信號進行輸出的信號輸 出電路。
[0028] 其中，所述氣體分析傳感器還包括：
[0029] 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，用于安裝所述單片機，所述溫控電路，所述信號采集電路，和 所述信號輸出電路的第二PCB電路板。
[0030] 其中，所述氣體分析傳感器還包括：
[0031] 與所述信號輸出電路相連的信號接口。
[0032] 其中，所述信號接口上設(shè)置有防水接頭。
[0033] 基于上述技術(shù)方案，本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器包括殼體；設(shè)置于 殼體內(nèi)，容納混合氣體的氣室；設(shè)置于殼體內(nèi)的壓力檢測接口；安裝于所述壓力檢測接口 上，對所述氣室內(nèi)的氣體的壓力進行檢測的壓力檢測元件；設(shè)置于殼體內(nèi)，與所述壓力檢測 元件相連，獲取壓力檢測元件檢測的壓力值，在所述壓力檢測元件檢測的壓力值大于閾值 時，斷開氣體分析傳感器的工作電源的單片機。本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器， 通過設(shè)置壓力檢測元件可實現(xiàn)對氣室內(nèi)的氣體的壓力的檢測，同時單片機可在氣室內(nèi)的氣 體的壓力值大于閾值時，斷開氣體分析傳感器的工作電源，提供了在氣體壓力上升到一定 程度時，對熱導(dǎo)式氣體傳感器進行保護的機制。本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器 實現(xiàn)了對氣體壓力的檢測，并且提供了在氣體壓力上升到一定程度時，對熱導(dǎo)式氣體傳感 器進行保護的機制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還 可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0035] 圖1為本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖2為本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖3為本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器的再一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖4為本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器的又一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖5為本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器的又另一結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0040] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0041] 圖1為本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖1，該氣體 分析傳感器可以包括：殼體1，氣室2,壓力檢測接口 3,壓力檢測元件4和單片機5 ;
[0042] 其中，殼體1可以容納氣體分析傳感器的元器件；可選的，殼體1可采用不銹鋼材 質(zhì)，不銹鋼材質(zhì)隔熱效果好，且能夠有效的屏蔽現(xiàn)場的電磁干擾；
[0043] 氣室2設(shè)置于殼體1內(nèi)，可容納待檢測的混合氣體；
[0044] 壓力檢測接口 3設(shè)置于殼體1內(nèi)，靠近氣室2的位置，可用于安裝壓力檢測元件4 ;
[0045] 壓力檢測元件4安裝于壓力檢測接口 3上，可對氣室2內(nèi)的氣體的壓力進行檢測；
[0046] 單片機5為氣體分析傳感器內(nèi)的數(shù)據(jù)處理核心，單片機5可與壓力檢測元件4相 連，可獲取壓力檢測元件4檢測的壓力值，在壓力檢測元件4檢測的壓力值大于閾值時，斷 開氣體分析傳感器的工作電源，以使氣體分析傳感器不受損壞；閾值可以為氣體分析傳感 器的極限檢測壓力值。
[0047] 本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器包括殼體；設(shè)置于殼體內(nèi)，容納混合氣 體的氣室；設(shè)置于殼體內(nèi)的壓力檢測接口；安裝于所述壓力檢測接口上，對所述氣室內(nèi)的 氣體的壓力進行檢測的壓力檢測元件；設(shè)置于殼體內(nèi)，與所述壓力檢測元件相連，獲取壓力 檢測元件檢測的壓力值，在所述壓力檢測元件檢測的壓力值大于閾值時，斷開氣體分析傳 感器的工作電源的單片機。本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器，通過設(shè)置壓力檢測 元件可實現(xiàn)對氣室內(nèi)的氣體的壓力的檢測，同時單片機可在氣室內(nèi)的氣體的壓力值大于閾 值時，斷開氣體分析傳感器的工作電源，提供了在氣體壓力上升到一定程度時，對熱導(dǎo)式氣 體傳感器進行保護的機制。本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器實現(xiàn)了對氣體壓力的 檢測，并且提供了在氣體壓力上升到一定程度時，對熱導(dǎo)式氣體傳感器進行保護的機制。
[0048] 可選的，本實用新型實施例還可對進入氣室的混合氣體的流速進行控制，從而使 得混合氣體中某一氣體的含量檢測更為準(zhǔn)確。對應(yīng)的，圖2示出了本實用新型實施例提供 的氣體分析傳感器的另一結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖1和圖2所示，氣體分析傳感器還可以包括： 流量調(diào)節(jié)接口 6 ;
[0049] 流量調(diào)節(jié)接口 6設(shè)置于殼體1內(nèi)，靠近氣室2的進氣口的位置；混合氣體由流量調(diào) 節(jié)接口 6進入氣室2,從而使得流量調(diào)節(jié)接口 6可對進入氣室的混合氣體的流速進行調(diào)節(jié)， 以提升混合氣體中某一氣體的含量檢測的準(zhǔn)確性。
[0050] 可選的，本實用新型實施例提供的單片機5還可以作為氣體分析傳感器的溫控核 心；對應(yīng)的，圖3示出了本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器的再一結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合 圖2和圖3所示，氣體分析傳感器還可以包括：加熱器件7,熱導(dǎo)檢測元件8,溫度傳感器9， 溫控電路10,信號采集電路11和信號輸出電路12 ;
[0051] 可選的，加熱器件7設(shè)置于殼體1內(nèi)，可對氣室2內(nèi)容納的混合氣體進行加熱；可 選的，加熱器件7可以為纏繞在氣室2的鋁制的基座上的加熱絲，顯然，加熱器件7也可以 為其他的具有加熱功能的器件；
[0052] 熱導(dǎo)檢測元件8設(shè)置于殼體1內(nèi)，可對混合氣體中的設(shè)定氣體含量進行檢測；
[0053] 溫度傳感器9設(shè)置于殼體1內(nèi)，可與單片機5相連，溫度傳感器9可對氣室2的溫 度進行檢測，并將檢測的溫度傳遞至單片機5 ;
[0054] 溫控電路10設(shè)置于殼體1內(nèi)，可分別與單片機5和加熱器件7相連，溫控電路10 可在單片機5的控制下，控制加熱器件7的工作狀態(tài)，從而使得氣室2的溫度維持在設(shè)定溫 度范圍，以保持氣室2內(nèi)的氣體的恒溫加熱；可選的，設(shè)定溫度范圍可以為35°C (攝氏度） 至50°C，顯然也可以是其他數(shù)值的溫度，具體視實際應(yīng)用情況而定；
[0055] 信號采集電路11設(shè)置于殼體1內(nèi)，可分別與熱導(dǎo)檢測元件8,壓力檢測元件4和單 片機5相接，信號采集電路11可將熱導(dǎo)檢測元件8檢測的表示設(shè)定氣體含量的電壓信號進 行放大濾波，轉(zhuǎn)換成設(shè)定的信號輸入單片機5,并且也可將壓力檢測元件4檢測的表示氣體 的壓力的電壓信號進行放大濾波，轉(zhuǎn)換成設(shè)定的信號輸入單片機5 ;
[0056] 可選的，壓力檢測元件4所檢測的表示氣體壓力的信號，可通過信號采集電路11 處理后，由信號采集電路11將處理后的信號傳遞至單片機5,從而由單片機5在壓力檢測元 件4檢測的壓力大于閾值時，斷開氣體分析傳感器的工作電源。熱導(dǎo)檢測元件8所檢測的 表示設(shè)定氣體含量的信號，也可通過信號采集電路11處理后，由信號采集電路11將處理后 的信號傳遞至單片機5,以便對設(shè)定氣體含量進行分析。顯然，溫度傳感器9所檢測的表示 氣室的溫度的信號，也可通過信號采集電路11處理后，由信號采集電路11將處理后的信號 傳遞至單片機5,以使得單片機5根據(jù)溫度傳感器9所檢測的氣室的溫度，控制溫控電路10 控制加熱器件7的工作，使得氣室2的溫度維持恒溫。
[0057] 信號輸出電路12設(shè)置于殼體1內(nèi)，可與單片機5相連，將單片機5輸出的信號進 行輸出；可選的，信號輸出電路12可選用電壓、電流、RS232/485等多種方式進行信號輸出。
[0058] 值得注意的是，圖3所示氣體分析傳感器中加熱器件7 ;熱導(dǎo)檢測元件8和溫度傳 感器9 ;溫控電路10,信號采集電路11和信號輸出電路12 ;這三個組合可選取任意至少一 個組合與圖1所示氣體分析傳感器中的器件相組合使用。
[0059] 可選的，本實用新型實施例還可設(shè)置PCB(Printed Circuit Board,印制電路板） 電路板以安裝單片機等器件；對應(yīng)的，圖4示出了本實用新型實施例提供的氣體分析傳感 器的又一結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖3和圖4所示，氣體分析傳感器還可以包括：第一 PCB電路板 13和第二PCB電路板14 ;
[0060] 可選的，第一 PCB電路板13可設(shè)置于殼體1內(nèi)，可用于安裝熱導(dǎo)檢測元件8和溫 度傳感器9 ;
[0061] 第二PCB電路板14可設(shè)置于殼體1內(nèi)，可用于安裝單片機5,溫控電路10,信號采 集電路11和信號輸出電路12。
[0062] 可選的，本實用新型實施例還可提供氣體分析傳感器與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互的 信號接口，圖5示出了本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器的又另一結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié) 合圖4和圖5所示，氣體分析傳感器還可以包括：信號接口 15 ;信號接口 15可與信號輸出 電路12相接，可將信號輸出電路12所輸出的單片機輸出的信號，輸出至外部設(shè)備。同時， 信號接口 15可作為信號進出氣體分析傳感器的接口。
[0063] 可選的，信號接口 15可以設(shè)置防水接頭，避免現(xiàn)場灰塵的進入。
[0064] 本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器可實現(xiàn)對氣體壓力的檢測，提供在氣體 壓力上升到一定程度時，對熱導(dǎo)式氣體傳感器進行保護的機制；同時，氣體分析傳感器還具 有對進入氣室的氣體的流量進行調(diào)節(jié)，對氣室內(nèi)的氣體進行恒溫加熱調(diào)節(jié)等功能。
[0065] 本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器的工作流程可以如下：
[0066] 接通電源，啟動傳感器；
[0067] 單片機控制溫控電路工作，加熱器件進入加熱狀態(tài)，當(dāng)溫度傳感器感應(yīng)氣室的溫 度上升至設(shè)定溫度時，單片機通過溫控電路控制加熱器件，使氣室保持溫度恒定；
[0068] 當(dāng)氣室溫度達到要求后，單片機控制熱導(dǎo)檢測元件進入工作狀態(tài)，熱導(dǎo)檢測元件 對混合氣體中的設(shè)定氣體（如氫氣）含量進行檢測，信號采集電路采集熱導(dǎo)檢測元件所檢 測的信號，輸出至單片機；
[0069] 單片機通過信號輸出電路和信號接口將所檢測的信號進行輸出。
[0070] 同時，在工作過程中，單片機可獲取壓力檢測元件檢測到的氣室內(nèi)的氣體的壓力， 在檢測的壓力值大于閾值時，單片機可斷開氣體分析傳感器的工作電源，以對氣體分析傳 感器進行保護。
[0071] 下面示出了一些本實用新型實施例提供的氣體分析傳感器的一些技術(shù)參數(shù)可進 行參照：
[0072] 技術(shù)指標(biāo)
[0073]

【權(quán)利要求】
1. 一種氣體分析傳感器，其特征在于，包括： 殼體； 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，容納混合氣體的氣室； 設(shè)置于所述殼體內(nèi)的壓力檢測接口； 安裝于所述壓力檢測接口上，對所述氣室內(nèi)的氣體的壓力進行檢測的壓力檢測元件； 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，與所述壓力檢測元件相連，獲取壓力檢測元件檢測的壓力值，在所 述壓力檢測元件檢測的壓力值大于闊值時，斷開氣體分析傳感器的工作電源的單片機。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分析傳感器，其特征在于，還包括： 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，對進入氣室的混合氣體的流速進行調(diào)節(jié)的流量調(diào)節(jié)接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體分析傳感器，其特征在于，還包括： 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，對氣室內(nèi)容納的混合氣體進行加熱的加熱器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體分析傳感器，其特征在于，所述加熱器件包括： 纏繞在所述氣室的鉛制的基座上的加熱絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體分析傳感器，其特征在于，還包括： 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，對所述混合氣體中的設(shè)定氣體含量進行檢測的熱導(dǎo)檢測元件； 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，與所述單片機相連，對所述氣室的溫度進行檢測，并將檢測的溫度 傳遞至所述單片機的溫度傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體分析傳感器，其特征在于，還包括： 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，用于安裝所述熱導(dǎo)檢測元件和所述溫度傳感器的第一 PCB電路 板。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體分析傳感器，其特征在于，還包括： 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，分別與所述單片機和所述加熱器件相連，在所述單片機的控制下， 控制所述加熱器件的工作，W使所述氣室的溫度維持在設(shè)定溫度范圍的溫控電路； 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，分別與所述熱導(dǎo)檢測元件，所述壓力檢測元件和所述單片機相連， 將所述熱導(dǎo)檢測元件檢測的表示設(shè)定氣體含量的電壓信號進行放大濾波，轉(zhuǎn)換成設(shè)定的信 號輸入所述單片機，及將所述壓力檢測元件檢測的表示氣體的壓力的電壓信號進行放大濾 波，轉(zhuǎn)換成設(shè)定的信號，輸入所述單片機的信號采集電路； 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，與所述單片機相連，將單片機輸出的信號進行輸出的信號輸出電 路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體分析傳感器，其特征在于，還包括： 設(shè)置于所述殼體內(nèi)，用于安裝所述單片機，所述溫控電路，所述信號采集電路，和所述 信號輸出電路的第二PCB電路板。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的氣體分析傳感器，其特征在于，還包括： 與所述信號輸出電路相連的信號接口。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體分析傳感器，其特征在于，所述信號接口上設(shè)置有防水 接頭。
【文檔編號】G05D27/02GK204228687SQ201420636164
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】田陸, 何濤燾 申請人:湖南鐳目科技有限公司