基于稳频技术及差频技术的气体测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于稳频技术及差频技术的气体测量仪，属于气体浓度测量设备技术领域。
【背景技术】
[0002]气体测量仪是一种检测气体浓度的仪器，它主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体的种类、成份以及含量。现有的气体传感器通常采用接触的方式进行测量，这种测量方式在使用中会遇到许多问题:诸如仪器工作寿命短、测量数据误差大等，尤其当感应头上有灰尘、油烟等附着物时，这类附着物会导致传感器不灵敏甚至瘫痪。上述传感器对被测气体的检测过程中，还需要针对被测气体成分的不同，选择不同类型的气体传感器，这样不但增加了设备的生产成本，而且操作过程复杂，也给用户增加了使用的难度。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是针对上述问题而设计提供了一种基于稳频技术及差频技术的气体测量仪，该气体测量仪由于采用了稳频技术及差频技术，可以在不更换测量探头的前提下，适应多种被测气体:如氮气、氧气、二氧化碳、瓦斯、雾霾等；该气体测量仪由于采用了稳频技术及差频技术，克服了传统测量仪器工作寿命短以及测量数据误差大的缺点；该气体测量仪设置有微机数据采集处理系统，该系统操作简单、数据分析功能强大；该气体测量仪可以对被测气体中的可燃气体和有毒气体的含量进行检测，当可燃气和有毒气体在空气中的含量超标时，该气体测量仪可自动报警。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术手段实现的:
[0005]一种基于稳频技术及差频技术的气体测量仪，它包括有测量探头、稳频系统、数据处理模块、混频器、倍频器、高稳晶体振荡器部分；其特征是:稳频系统设置有检波器、中频放大器、鉴相器、积分器、晶体振荡器、压控晶振、倍频滤波器一、倍频滤波器二、倍频滤波器三；测量探头与稳频系统中的检波器、倍频滤波器三连接，倍频滤波器一与混频器连接，高稳晶体振荡器与倍频器连接，倍频器、数据处理模块与混频器连接；检波器与中频放大器连接，中频放大器与鉴相器连接，鉴相器与积分器、晶体振荡器连接，积分器、晶体振荡器与压控晶振连接，压控晶振与倍频滤波器一连接，倍频滤波器一与倍频滤波器二连接，倍频滤波器二与倍频滤波器三连接。
[0006]所述的测量探头可以采用微波高Q谐振腔，其固有谐振频率为9600MC。
[0007]所述的中频放大器采用输出频率为500Kc。
[0008]所述的高稳晶体振荡器的输出频率为5.56111 IMc。
[0009]工作原理:
[0010]当测量探头内的电波通过被测气体时，测量探头的谐振频率随被测气体性质的不同而不同，利内用稳频系统使25Mc压控晶振的振荡频率紧随腔体谐振频率变化，此变化的振荡信号经四次倍频后达到lOOMc，混频器将此振荡信号与100.1Mc的标准频率混频，得出差频信号，将此差频信号送入微机数据处理模块，由此便能实现对被测气体的连续测量。
[0011]需要注意的是，振荡信号经四次倍频后达到10Mc后，又经过倍频滤波器二四次倍频后达到400Mc，然后经过倍频滤波器三的二十四次倍频后达到9600MC，理论上探头腔体为真空时的谐振频率与腔体中存有气体时的谐振频率之差是所需要的测量电信号，即差频在9600Mc上进行，而在实施例中差频在10Mc上进行，这相当于对差频信号缩小了 96倍，且混频使用的标准频率为100.lMc，该标准频率是由高稳晶体振荡器的输出频率5.56111 IMc经倍频器十八次倍频后而来。
[0012]本实用新型主要具有以下有益效果:
[0013]1、该气体测量仪由于采用了稳频技术及差频技术，可以在不更换测量探头的前提下，适应多种被测气体:如氮气、氧气、二氧化碳、瓦斯、雾霾等；
[0014]2、该气体测量仪由于采用了稳频技术及差频技术，克服了传统测量仪器工作寿命短以及测量数据误差大的缺点；
[0015]3、该气体测量仪设置有微机数据采集处理系统，该系统操作简单、数据分析功能强大；
[0016]4、该气体测量仪可以对被测气体中的可燃气体和有毒气体的含量进行检测，当可燃气和有毒气体在空气中的含量超标时，该气体测量仪可自动报警。
【附图说明】
[0017]附图是本实用新型基于稳频技术及差频技术的气体测量仪的电路连接结构示意图。
[0018]如图所示，上述一种基于稳频技术及差频技术的气体测量仪的各单元连接结构部分由下列阿拉伯数字进行表示:
[0019]1.测量探头、2.检波器、3.中频放大器、4.鉴相器、5.积分器、6.晶体振荡器、
7.压控晶振、8.稳频系统、9.数据处理模块、10.混频器、11.倍频滤波器一、12.倍频器、
13.倍频滤波器二、14.高稳晶体振荡器、15.倍频滤波器三。
[0020]下面结合实施例和说明书附图对本实用新型作进一步的详细说明。
【具体实施方式】
[0021]实施例
[0022]如图所示，一种基于稳频技术及差频技术的气体测量仪，它包括有测量探头1、稳频系统8、数据处理模块9、混频器10、倍频器12、高稳晶体振荡器14部分。
[0023]如图所示，稳频系统8设置有检波器2、中频放大器3、鉴相器4、积分器5、晶体振荡器6、压控晶振7、倍频滤波器一 11、倍频滤波器二 13、倍频滤波器三15。
[0024]如图所示，测量探头I与稳频系统8中的检波器2、倍频滤波器三15连接，倍频滤波器一 11与混频器10连接，高稳晶体振荡器14与倍频器12连接，倍频器12、数据处理模块9与混频器10连接。
[0025]如图所示，检波器2与中频放大器3连接，中频放大器3与鉴相器4连接，鉴相器4与积分器5、晶体振荡器6连接，积分器5、晶体振荡器6与压控晶振7连接，压控晶振7与倍频滤波器一 11连接，倍频滤波器一 11与倍频滤波器二 13连接，倍频滤波器二 13与倍频滤波器三15连接。
[0026]如图所示，测量探头I可以采用微波高Q谐振腔，其固有谐振频率为9600MC，中频放大器3的输出频率为500Kc，高稳晶体振荡器14的输出频率为5.561111MC。
【主权项】
1.一种基于稳频技术及差频技术的气体测量仪，它包括有测量探头(I)、稳频系统(8)、数据处理模块(9)、混频器(10)、倍频器(12)、高稳晶体振荡器(14)部分；其特征是:稳频系统(8)设置有检波器(2)、中频放大器(3)、鉴相器(4)、积分器(5)、晶体振荡器(6)、压控晶振(7)、倍频滤波器一(11)、倍频滤波器二(13)、倍频滤波器三(15);测量探头(I)与稳频系统(8)中的检波器(2)、倍频滤波器三(15)连接，倍频滤波器一(11)与混频器(10)连接，高稳晶体振荡器(14)与倍频器(12)连接，倍频器(12)、数据处理模块(9)与混频器(10)连接；检波器(2)与中频放大器(3)连接，中频放大器(3)与鉴相器(4)连接，鉴相器⑷与积分器(5)、晶体振荡器(6)连接，积分器(5)、晶体振荡器(6)与压控晶振(7)连接，压控晶振(7)与倍频滤波器一(11)连接，倍频滤波器一(11)与倍频滤波器二(13)连接，倍频滤波器二(13)与倍频滤波器三(15)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于稳频技术及差频技术的气体测量仪，其特征是:测量探头⑴可以采用微波高Q谐振腔，其固有谐振频率为9600MC，中频放大器(3)的输出频率为500Kc，高稳晶体振荡器(14)的输出频率为5.561111MC。
【专利摘要】一种基于稳频技术及差频技术的气体测量仪，它包括有测量探头、稳频系统、数据处理模块、混频器、倍频器、高稳晶体振荡器部分；其特征是：稳频系统设置有检波器、中频放大器、鉴相器、积分器、晶体振荡器、压控晶振、倍频滤波器一、倍频滤波器二、倍频滤波器三；测量探头与稳频系统中的检波器、倍频滤波器三连接，倍频滤波器一与混频器连接，高稳晶体振荡器与倍频器连接，倍频器连接、数据处理模块与混频器连接；检波器与中频放大器连接，中频放大器与鉴相器连接，鉴相器与积分器、晶体振荡器连接，积分器、晶体振荡器与压控晶振连接，压控晶振与倍频滤波器一连接，倍频滤波器一与倍频滤波器二连接，倍频滤波器二与倍频滤波器三连接。
【IPC分类】G08B21-16, G01N22-00
【公开号】CN204556525
【申请号】CN201520148134
【发明人】潘洁, 于小燕, 张云凌, 王永伟
【申请人】潘洁
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月13日