便攜式礦用多參數(shù)氣體探測器設(shè)計.pdf

1、我國現(xiàn)階段的能源仍以化石燃料資源為主，而且隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，對煤與石油的需求有增無減，礦井的安全生產(chǎn)問題成為一個行業(yè)的突出問題，其中實時準確的檢測礦井下氣體環(huán)境參數(shù)就顯得非常重要。煤礦開采過程中，瓦斯、一氧化碳、硫化氫等氣體會不斷積累，有害氣體濃度不斷增大，極易造成安全隱患。
　　針對氣體探測器領(lǐng)域多功能、集成化的需求，通過比對各種氣體檢測方法的利弊，確定了催化燃燒式傳感器與電化學式傳感器相結(jié)合的配置方案，根據(jù)不同待機狀態(tài)下電路

2、對電源的需求不同采取了電源可控式設(shè)計，充分的減少了不必要的電能損耗。對鎳氫電池的充電與放電特性進行了深入研究，為避免鎳氫電池的過充電與過放電現(xiàn)象的發(fā)生，分析了已有的判定滿電標志的方法，設(shè)計了將-ΔV法，VMAX法與電壓檢測法三種方法的優(yōu)點相結(jié)合的高效管理方法，完成了電源模塊的設(shè)計。本文根據(jù)探測器的設(shè)計指標和功能的要求，確定了設(shè)計的總體方案。研究了氣體傳感器測量中影響測量精度的主要因素并提出了相應(yīng)的補償措施。該探測器硬件部分在設(shè)計上采用了

3、模塊化處理，設(shè)計了單片機系統(tǒng)電路模塊、電源管理電路模塊、信號放大電路模塊及數(shù)據(jù)LCD顯示輸出模塊等，在此基礎(chǔ)上進行各電路模塊和樣機整體的調(diào)試。探測器軟件設(shè)計工作包括主程序、溫度及濃度采集程序、按鍵服務(wù)程序、標定程序、數(shù)據(jù)處理程序及USB通信程序等功能模塊設(shè)計。
　　本文對傳感器受環(huán)境溫度的影響做了初步測試，進行了甲烷、一氧化碳、硫化氫、氧氣的溫度補償前后對比測試，對電池的充放電性能測試，結(jié)果表明本多參數(shù)氣體探測器能夠滿足煤礦業(yè)的國