[实用新型]一种气体探测传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感装置，特别是涉及一种用于气体探测的传感装置。

背景技术

燃烧产生的可用作火灾报警的燃烧释放气体主要有CO，CO2、NOx、CH4、H2、H2O、胺(NH2)等，目前可以用作探测可燃性气体或火灾燃烧释放气体的气体传感器主要有：半导体气体探测器，红外吸收式气体传感器，电化学传感器等主要是感温、感烟、感火焰探测器等。但是这些识别模式很难可靠地发现早期火灾，如感烟探测器不能探测到酒精火焰，感温探测器不易探测到易燃火源。由于对特定气体的可靠探测技术比对温升和烟尘的检测技术复杂，价格昂贵，因此火灾气体探测技术一直处于可望而不可及的境地。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提出一种气体探测传感装置，能够准确探测被测气体的种类和浓度。

为了实现上述目的，本实用新型提出一种气体探测传感装置，其特征在于，包括：用于采集气体信息的气敏传感器阵列，对上述信息进行预处理的信号预处理模块，与所述信号预处理模块电连接的模式识别模块；

所述模式识别模块包括依次连接的：建立已检测气体信息数据库的第一单元、处理气体信息的第二单元、提取气体信息特征的第三单元、将上述气体信息特征分类的第四单元及判定单元。

作为上述技术方案的优选，所述气敏传感器陈列是根据不同气体在各传感器基底上溅镀不同气体敏感膜的电阻式气敏传感器阵列。

作为上述技术方案的优选，其特征在于，还包括：所述识别模块通过数据采集卡与PC连接。

本实用新型提供一种智能混合气体探测传感装置，该传感装置不仅能测出被测物是否是易燃气体，而且能方便地区分是危险的气体浓度还是无危险的气体浓度。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，对于所属技术领域的技术人员而言，从对本实用新型的详细说明中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

附图说明

图1是本实用新型的一种气体探测传感装置的组成框图；

图2是本实用新型中数据处理流程示意图；

图3是本实用新型的气敏传感器的一个敏感元的结构图；

图4是本实用新型的传感器阵列数据融合过程示意图；

图5是本实用新型的火灾气体辨识的BP神经网络结构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示为本实用新型一较佳实施例的一种气体探测传感装置的组成框图，包括：用于采集气体信息的气敏传感器阵列1，对上述信息进行预处理的信号预处理模块2，与所述信号预处理模块电连接的模式识别模块3；所述模式识别模块包括依次连接的：建立已检测气体信息数据库的第一单元4、处理气体信息的第二单元5、提取气体信息特征的第三单元6、将上述气体信息特征分类的第四单元7及判定单元8。

如图2所示，上述气敏传感器陈列1构成的多维响应空间对被测气体形成响应模式，然后信号预处理模块2对上述响应模式进行预处理，最后模式识别模块3对预处理后的响应模式进行处理和分析，从而识别气体的种类和浓度。

气敏传感器阵列1是由多个气敏传感器构成阵列，并采用集成工艺制作而成，这种阵列体积小，功耗低，便于信号的集中采集与处理。气敏传感器能将检测到的气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号。气敏传感器阵列除了各个气敏传感器的响应外，在全部气敏传感器组成的多维空间中形成响应模式，这种响应模式与被测气体的种类、浓度等存在着对应关系，而这正是气敏传感器阵列能对多种气体进行辩识的关键所在。

如图3所示的气敏传感器的一个敏感元，包括气体敏感膜21、基底22、叉指电极23、加热电阻24。敏感膜电阻值与带分析的气体浓度成线性关系。根据这一特性，可以从阻值的变化得知吸附气体的浓度。当加热电阻24加热到稳定状态，在待探测气体接触气体敏感膜21表面而被吸附的时候，被吸附的分子首先在物体的表面自由扩散，失去运动能量，部分分子被蒸发，另一部分残留分子产生热分解而化学吸附在附近。当气体敏感膜21的功函数大于吸附分子的离解能，吸附分子将释放出电子，形成正离子吸附。具有正离子吸附的倾向的气体有H2、CO、碳氢化合物和醇类。由于空气中的氧含量上是恒定的，期间的阻值也是固定的。若气体浓度发生变化的时候，其阻值就会发生相应的变化。根据这一特性，可以从阻值的变化得知吸附气体的浓度。

信号预处理模块3对气敏传感器阵列1的响应模式进行预处理：例如采用离散小波变换(DWT)方式。