一种高压开关室用气体环境监测装置的制作方法

本实用新型涉及气体环境监测技术领域，尤其涉及一种高压开关室用气体环境监测装置。

背景技术：

一般使用六氟化硫断路器的高压开关室内需要配备六氟化硫、氧量、温湿度等环境因素的监测装置，以保障人员安全。但是，现有高压开关室内并没有配备相关气体环境因素的气体环境监测装置。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种高压开关室用气体环境监测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种高压开关室用气体环境监测装置，包括外壳和电路板，所述电路板固定安装在外壳的一侧，所述电路板上集成有超声发射头、超声接收头、超声测距芯片、氧气传感器、温湿度传感器、微控制单元mcu和电源与通讯接口，所述微控制单元mcu分别与超声测距芯片、氧气传感器、温湿度传感器连接，所述微控制单元mcu还通过电源与通讯接口和外部设备连接，所述超声测距芯片分别与超声发射头、超声接收头连接。

进一步地，上述高压开关室用气体环境监测装置中，所述电路板通过铜螺柱固定安装在外壳的一侧。

进一步地，上述高压开关室用气体环境监测装置中，所述外壳上开设有通气孔。

进一步地，上述高压开关室用气体环境监测装置中，所述外壳为铝型材外壳。

进一步地，上述高压开关室用气体环境监测装置中，所述氧气传感器的体积为12.5mmx12.5mmx5.5mm。

与现有技术相比，本实用新型高压开关室用气体环境监测装置，包括外壳和电路板，所述电路板固定安装在外壳的一侧，所述电路板上集成有超声发射头、超声接收头、超声测距芯片、氧气传感器、温湿度传感器、微控制单元mcu、电源与通讯接口，所述微控制单元mcu分别与超声测距芯片、氧气传感器、温湿度传感器连接，所述微控制单元mcu还通过电源与通讯接口和外部设备连接，所述超声测距芯片分别与超声发射头、超声接收头连接。本实用新型微控制单元mcu从超声测距芯片中获得脉宽信号，从氧气传感器获得氧量信号，从温湿度传感器中获得温湿度信号，微控制单元mcu并经过其内置算法对获得的信号进行转换处理后，形成六氟化硫浓度，氧量，温度，湿度四个数据值，外部设备从电源与通讯接口对电路板供电并读取数据。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本实用新型实施例提供的高压开关室用气体环境监测装置组成结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合说明书附图对本实用新型实施例作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种高压开关室用气体环境监测装置，包括外壳1和电路板2，所述电路板2固定安装在外壳1的一侧，所述电路板2上集成有超声发射头21、超声接收头22、超声测距芯片23、氧气传感器24、温湿度传感器25、微控制单元mcu26和电源与通讯接口27，所述微控制单元mcu26分别与超声测距芯片23、氧气传感器24、温湿度传感器25连接，所述微控制单元mcu还通过电源与通讯接口27和外部设备连接，所述超声测距芯片23分别与超声发射头21、超声接收头22连接，以控制超声发射和接收。

实施中，超声发射头21由超声测距芯片23驱动发射超声波，超声接收头22接收到超声波信号后发送给超声测距芯片23进行处理。

本实用新型采用超声测距芯片23来实现六氟化硫测量，六氟化硫的存在会导致声速发生变化。具体实施中，超声测距芯片23能够驱动超声发射头21发出超声波，并通过超声接收头22接收回波，并将发出到获得回波的时间以脉宽形式输出。通常应用中，将这个时间乘以声速再除以二，就获得了前方障碍物到超声发射头21之间的距离。但是，在本实用新型的气体环境监测装置中，将这一距离设为恒定，然后通过超声测距芯片23输出的脉宽时间与距离计算出声速。然后将测量的声速与正常空气中的声速进行比较，就可以获得六氟化硫浓度。

优选地，本实用新型使用温湿度传感器25获取温湿度，由于空气中的声速会随着温湿度变化，精确地测量温湿度才能够精确地获得空气声速，从而提升六氟化硫浓度测量的灵敏度。

优选地，本实用新型所述氧气传感器24的体积为12.5mmx12.5mmx5.5mm。本实用新型采用超小体积氧气传感器来实现氧量测量，延长了传感器使用寿命，相比常用的氧气传感器寿命仅为一到二年，本实用新型氧气传感器寿命可长达5年。

优选地，本实用新型所述电路板2通过铜螺柱3固定安装在外壳1的一侧。所述外壳1上开设有通气孔11。所述外壳1为铝型材外壳。

本实用新型使用温湿度传感器25获取温湿度。当使用高配置的sht35时，温度精度可达到正负0.1摄氏度，湿度精度可达到正负1.5％rh。

实施中，本实用新型微控制单元mcu26从超声测距芯片23获得脉宽信号，从氧气传感器24获得氧量信号，从温湿度传感器25获得温湿度数据值，并经过其内置算法对获得的信号进行转换处理后，形成六氟化硫浓度，氧量，温度，湿度四个数据值，外部设备从电源与通讯接口27对电路板2供电并读取微控制单元mcu26的数据。

综上，本实用新型实施例提供了一种可测量六氟化硫浓度、氧气浓度以及温湿度的高压开关用气体环境监测装置。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种高压开关室用气体环境监测装置，其特征在于，包括外壳和电路板，所述电路板固定安装在外壳的一侧，所述电路板上集成有超声发射头、超声接收头、超声测距芯片、氧气传感器、温湿度传感器、微控制单元mcu和电源与通讯接口，所述微控制单元mcu分别与超声测距芯片、氧气传感器、温湿度传感器连接，所述微控制单元mcu还通过电源与通讯接口和外部设备连接，所述超声测距芯片分别与超声发射头、超声接收头连接。

2.根据权利要求1所述的高压开关室用气体环境监测装置，其特征在于：所述电路板通过铜螺柱固定安装在外壳的一侧。

3.根据权利要求1所述的高压开关室用气体环境监测装置，其特征在于：所述外壳上开设有通气孔。

4.根据权利要求1所述的高压开关室用气体环境监测装置，其特征在于：所述外壳为铝型材外壳。

5.根据权利要求1所述的高压开关室用气体环境监测装置，其特征在于：所述氧气传感器的体积为12.5mmx12.5mmx5.5mm。

技术总结
本实用新型公开了一种高压开关室用气体环境监测装置，包括外壳和电路板，电路板固定安装在外壳的一侧，电路板上集成有超声发射头、超声接收头、超声测距芯片、氧气传感器、温湿度传感器、微控制单元MCU、电源与通讯接口，微控制单元MCU分别与超声测距芯片、氧气传感器、温湿度传感器连接，微控制单元MCU还通过电源与通讯接口和外部设备连接，超声测距芯片分别与超声发射头、超声接收头连接。本实用新型微控制单元MCU从超声测距芯片中获得脉宽信号，从氧气传感器获得氧量信号，从温湿度传感器中获得温湿度信号后，进行转换处理，形成六氟化硫浓度，氧量，温度，湿度四个数据值，外部设备从电源与通讯接口对电路板供电并读取数据。

技术研发人员：葛竞天
受保护的技术使用者：上海虬祺传感器科技有限公司
技术研发日：2020.05.14
技术公布日：2020.12.04