提出一款多參數(shù)氣體監(jiān)控儀設(shè)計(jì)系統(tǒng)

在工況現(xiàn)場中，發(fā)生一些火災(zāi)、爆炸等破壞力強(qiáng)、危害性高的災(zāi)難事故呈現(xiàn)突發(fā)性、多變性與復(fù)雜化趨勢。這對生產(chǎn)現(xiàn)場的作業(yè)人員的人身安全和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅。因此，對生產(chǎn)現(xiàn)場中，如煤井瓦斯?jié)舛?，油田油氣含量和煉鋼熔爐中CO、SO2等多種混合氣體，進(jìn)行及時(shí)有效地檢測監(jiān)控具有非常重要意義。本文提出一種面向各類生產(chǎn)過程中智能型多參數(shù)氣體監(jiān)控儀的系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)。

1.產(chǎn)品特點(diǎn)

     本系統(tǒng)為多種有毒氣體的傳感器，該監(jiān)控儀可同時(shí)檢測O2、SO2、CO和H2S4種氣體的濃度，并在儀表的CPU、傳感芯片、報(bào)警裝置選型上，所選元件性能參數(shù)均符合本監(jiān)控儀的低功耗、長時(shí)間穩(wěn)定工作。zui后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，對現(xiàn)場檢測環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2.系統(tǒng)原理

本儀器采用化學(xué)原理的，運(yùn)用電化學(xué)傳感元件作為氣體傳感分析儀，待測氣體進(jìn)入傳感器發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生一個(gè)微小電流，微小電流通過放大調(diào)理電路進(jìn)入*處理芯片中，經(jīng)過處理器運(yùn)算后轉(zhuǎn)化電信號濃度值，并送入LCD顯示與預(yù)先設(shè)定好的上、下限報(bào)警值進(jìn)行對比，判斷是否報(bào)警，采用聲光報(bào)警方式。若不需報(bào)警，混合氣體濃度適合工況要求，不致于到達(dá)危險(xiǎn)事故臨界點(diǎn)，則多氣體監(jiān)控儀處于自然狀態(tài)。

3.結(jié)構(gòu)要求

     電化學(xué)傳感元件要去具有功耗低、成本低廉、精度高、靈敏度高、線性范圍寬、抗*力強(qiáng)、重復(fù)性和穩(wěn)定性優(yōu)異等特點(diǎn)。其測量范圍：0~25%O2 VOL、0~1000X10-6CO、0~20X10-6SO2、0~100X10-6H2S。多參數(shù)氣體根據(jù)電化學(xué)傳感元件化學(xué)原電池原理，利用待測氣體在原電池上陰極上電化學(xué)還原和陽極氧化過程產(chǎn)生電流。待測氣體電化學(xué)產(chǎn)生的電流與多氣體濃度成正比。由于傳感器的輸出信號為m*，將采集信號運(yùn)送放大器，其具有低失調(diào)、低漂移電路和低偏置電流功能特點(diǎn)，在24V直流電源供電下工作，采用A/D公司新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它適用于壓力傳感器、溫度傳感器、精度電路和熱電偶放大器和應(yīng)變測量儀等對誤差要求*儀器中。

      多路氣體傳感器檢測到待測其氣體并反應(yīng)，經(jīng)過轉(zhuǎn)換器后發(fā)出請求，計(jì)算出各氣體濃度并顯示在LCD屏上，一旦超出報(bào)警設(shè)置，并起到在線監(jiān)控的意義。本文提出的多參數(shù)氣體監(jiān)控儀，可準(zhǔn)確地測量出O2、SO2、CO和H2S氣體濃度，煙氣中各氣體含量變化，經(jīng)過處理后顯示于液晶屏上，還可以進(jìn)行報(bào)警和現(xiàn)場檢測遠(yuǎn)程監(jiān)控，對提升我國行業(yè)生產(chǎn)作業(yè)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。    （來自動(dòng)化儀表科技期刊）