CN206892026U - 一种氯气泄漏巡检仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氯气泄漏巡检仪，包括电子元器件的安装壳体，所述安装壳体内设置有氯气检测装置，所述氯气检测装置包括氯气传感器、恒电位电路、放大滤波电路、电源电路、显示电路、报警电路、GPRS电路以及MCU，氯气传感器分别通过恒电位电路、放大滤波电路与单片机MCU电连接，电源电路、显示电路、报警电路、GPRS电路直接与MCU电连接，安装壳体其中一端面设置有检测口，检测口位置设置有分子筛，氯气传感器设置于分子筛内，氯气传感器采用三电极电化学氯气传感器信号为4Cl₂‑10，包括工作电极WE、参比电极RE以及对电极CE；本实用新型有效解决了传统化工领域存在氯气超标时，而使用传统的氯气传感器检测氯气存在酸性气体对检测精度有干扰的问题。

Description

一种氯气泄漏巡检仪

技术领域

本实用新型涉及氯气检测设备技术领域，具体涉及一种氯气泄漏巡检仪。

背景技术

氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，是一种重要的化工原料，在石油化工工业、制药、塑料颜料合成纤维工业、消毒处理工业造纸、纺织工业等领域广泛应用。但因使用不当或泄漏造成的人员伤亡，生态环境破坏的事故时常发生，因而人们也为此付出了沉重的代价。国家标准规定氯气最高容许浓度为1mg/m³，一旦长期工作在氯气超标的环境会出现中毒现象，这严重影响了工作人员的健康状况。中毒情况分为以下几种。急性中毒:轻者出现粘膜刺激症状;中度者出现支气管炎和支气管肺炎表现;重度者出现肺水肿，可发生昏迷和体克，呼吸骤停死亡。慢性中毒:长期低浓度接触，可引起慢性支气管炎、支气管哮喘和肺水肿，可引起职业性座疮及牙齿酸蚀症。因而对氯气的有效监测并及时报警是一个非常重要的保证安全的手段，它不仅可以预防事故的发生，也可以及时发现设备的泄漏故障，而使用传统的氯气传感器与氯气直接接触的酸性气体，会多检测设备造成损害，对于有毒岗位的安全生产和健康监护都有重人的意义。因此，设计一种可靠性高、价格优廉、功能齐全的氯气检测报警装置显得尤为重要。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种氯气泄漏巡检仪，本实用新型有效解决了传统化工领域存在氯气超标，而使用传统的氯气传感器检测氯气存在酸性气体对检测设备的损坏问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种氯气泄漏巡检仪，包括电子元器件的安装壳体（1），其特征在于：所述安装壳体（1）内设置有氯气检测装置（2），所述氯气检测装置（2）包括氯气传感器、恒电位电路、放大滤波电路、电源电路、显示电路、报警电路、GPRS电路以及MCU，氯气传感器分别通过恒电位电路、放大滤波电路与MCU电连接，电源电路、显示电路、报警电路、GPRS电路直接与MCU电连接，安装壳体（1）其中一端面设置有检测口（3），检测口（3）位置设置有分子筛（31），氯气传感器设置于分子筛（31）内，氯气传感器采用三电极电化学氯气传感器信号为4Cl₂-10，包括了工作电极WE、参比电极RE以及对电极CE。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述恒电位电路工作方式为通过滑动变阻器R3调节电阻得到合适的电压输入到U1的同相输入端，最后氯气传感器参比电极RE的电压通过U1变为恒定电压加到氯气传感器对电极CE上，控制设定电位使电压保持恒定，U1采用型号为LM258运算放大器电路。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述放大滤波电路工作方式为氯气传感器的工作电极WE产生的负电流经R6变成负电压后进入U2的反相输入端，电阻 R7、R8和R9构成放大电路，电容C7构成低通滤波电路，U3则是一个电压跟随器有利于信号的缓冲与隔离，U2、U3均采用型号为LM358运算放大器电路。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述氯气检测装置（2）还包括温湿度传感器，温湿度传感器采用型号为DHT11，温湿度传感器的DATA端口直接连到MCU的引脚上。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述MCU采用型号STM32F103ZET6单片机为核心；电源电路采用型号AMS1117-3.3的稳压芯片设计3.3V电源；显示电路采用LED显示模块；报警电路采用无源蜂鸣器；GPRS电路采用ATK-SIM800C GPRS模块。

本实用新型与现有技术相比，具有以下明显优点：

一、本实用新型MCU主控制部分是以STM32F103ZET6单片机为核心，它的主要功能有如下几个部分。第一，实现检测现场氯气浓度和温湿度的采集和处理。第二，与显示电路相连接进行数据显示。第三，如果氯气浓度超出氯气标准值则及时报警。第四，通过控制GPRS模块传输数据到云服务器平台实现数据的存储和远程观看；

二、本实用新型采用温湿度传感器进行温湿度检测，主要作用是通过检测温度和湿度信息对所测的氯气浓度进行补偿，从而有利于提高所测氯气浓度的精度。

三、本实用新型采用在氯气传感器周围用吸收酸性气体的分子筛进行包裹的方式可有效消除干扰气体氯化氢， 从而提高检测数据的可靠性。

附图说明

图 1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的硬件结构图；

图3 为本实用新型恒电位电路图；

图4 为本实用新型放大滤波电路；

图5 为本实用新型温湿度传感器接口电路图；

图6 为本实用新型报警电路图；

图7 为本实用新型电源电路图。

具体实施方式

下面结合附图简述本实用新型的技术解决方案。

如图1、2所示，本实用新型包括安装壳体1内设置有氯气检测装置2，所述氯气检测装置2包括氯气传感器、恒电位电路、放大滤波电路、电源电路、显示电路、报警电路、GPRS电路以及MCU，氯气传感器分别通过恒电位电路、放大滤波电路与单片机MCU电连接，电源电路、显示电路、报警电路、GPRS电路直接与MCU电连接，安装壳体1其中一端面设置有检测口3，检测口3位置设置有分子筛31，氯气传感器设置于分子筛31内，氯气传感器采用三电极电化学氯气传感器信号为4Cl₂-10，包括工作电极WE、参比电极RE以及对电极CE。

如图3所示，恒电位电路工作方式为通过滑动变阻器R3调节电阻得到合适的电压输入到U1的同相输入端，最后氯气传感器参比电极RE的电压通过U1变为恒定电压加到氯气传感器对电极CE上，控制设定电位使电压保持恒定，U1采用型号为LM258运算放大器电路。

如图4所示，放大滤波电路工作方式为氯气传感器的工作电极WE产生的负电流经R6变成负电压后进入U2的反相输入端，电阻R7、R8和R9构成放大电路，电容C7构成低通滤波电路，U3则是一个电压跟随器有利于信号的缓冲与隔离，U2、U3均采用型号为LM358运算放大器电路。

所述氯气检测装置（2）还包括温湿度传感器如图5所示，温湿度传感器采用型号为DHT11，温湿度传感器的DATA端口直接连到MCU的引脚上。

所述MCU采用型号STM32F103ZET6单片机为核心；电源电路采用型号AMS1117-3.3的稳压芯片设计3.3V电源，如图7所示；显示电路采用LED显示模块；报警电路采用无源蜂鸣器，如图6所示；GPRS电路采用ATK-SIM800C GPRS模块。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种氯气泄漏巡检仪，包括电子元器件的安装壳体（1），其特征在于：所述安装壳体（1）内设置有氯气检测装置（2），所述氯气检测装置（2）包括氯气传感器、恒电位电路、放大滤波电路、电源电路、显示电路、报警电路、GPRS电路以及MCU，氯气传感器分别通过恒电位电路、放大滤波电路与单片机MCU电连接，电源电路、显示电路、报警电路、GPRS电路直接与MCU电连接，安装壳体（1）其中一端面设置有检测口（3），检测口（3）位置设置有分子筛（31），氯气传感器设置于分子筛（31）内，氯气传感器采用三电极电化学氯气传感器信号为4Cl₂-10，包括工作电极WE、参比电极RE以及对电极CE。

2.根据权利要求1所述的一种氯气泄漏巡检仪，其特征在于：所述恒电位电路工作方式为通过滑动变阻器R3调节电阻得到合适的电压输入到U1的同相输入端，最后氯气传感器参比电极RE的电压通过U1变为恒定电压加到氯气传感器对电极CE上，控制设定电位使电压保持恒定，U1采用型号为LM258运算放大器电路。

3.根据权利要求1或2所述的一种氯气泄漏巡检仪，其特征在于：所述放大滤波电路工作方式为氯气传感器的工作电极WE产生的负电流经R6变成负电压后进入U2的反相输入端，电阻 R7、R8和R9构成放大电路，电容C7构成低通滤波电路，U3则是一个电压跟随器有利于信号的缓冲与隔离，U2、U3均采用型号为LM358运算放大器电路。

4.根据权利要求1或2所述的一种氯气泄漏巡检仪，其特征在于：所述氯气检测装置（2）还包括温湿度传感器，温湿度传感器采用型号为DHT11，温湿度传感器的DATA端口直接连到MCU的引脚上。

5.根据权利要求1或2所述的一种氯气泄漏巡检仪，其特征在于：所述MCU采用型号STM32F103ZET6单片机为核心；电源电路采用型号AMS1117-3.3的稳压芯片设计3.3V电源；显示电路采用LED显示模块；报警电路采用无源蜂鸣器；GPRS电路采用ATK-SIM800C GPRS模块。