便攜式礦用瓦斯檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)開機(jī)上電工作后，首先進(jìn)行初始化，接著進(jìn)入主循環(huán)掃描是否有按鍵按下，若檢測到有鍵按下，則設(shè)定系統(tǒng)的瓦斯濃度報(bào)警上限值，否則直接調(diào)用數(shù)據(jù)采集處理子程序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理。
主程序調(diào)用數(shù)據(jù)采樣處理子程序后，就進(jìn)入該子程序運(yùn)行，首先啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，得到的數(shù)據(jù)信號輸入到AT89S52進(jìn)行濾波、零點(diǎn)修正并計(jì)算瓦斯氣體濃度值，若濃度超限則啟動(dòng)揚(yáng)聲器聲音報(bào)警，否則關(guān)閉蜂鳴器并返回。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
瓦斯的主要成分是甲烷，瓦斯爆炸有一定的濃度范圍，通常把在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5％～16％。當(dāng)空氣中氧氣濃度達(dá)到10％時(shí)，瓦斯?jié)舛仍?％～16％之間，就會(huì)發(fā)生爆炸。
根據(jù)MJC4／3．0L的技術(shù)指標(biāo)(甲烷濃度為1％時(shí)，其靈敏度為20～40 Mv)，因此設(shè)定瓦斯的爆炸上限值為0．05，當(dāng)?shù)V井中的瓦斯?jié)舛瘸^此上限值時(shí)，蜂鳴器就發(fā)出聲音報(bào)警。
本設(shè)計(jì)利用家用沼氣進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，因沼氣的主要成分也是甲烷(50％～80％)，故應(yīng)該能達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)想。將沼氣爐放置于預(yù)先準(zhǔn)備好的21寸電視機(jī)紙箱中，紙箱底部開有操作口，接通沼氣5 s斷掉，然后將實(shí)驗(yàn)裝置靠向操作口，在紙箱口處蜂鳴器報(bào)警，接近沼氣爐的過程中，蜂鳴器一直鳴響，慢慢從操作口挪出實(shí)驗(yàn)裝置，待遠(yuǎn)離操作口0．1 m左右處，蜂鳴器響聲停止。往復(fù)操作多次，實(shí)驗(yàn)效果明顯，可見該設(shè)計(jì)已達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)想。

5 結(jié)束語
本文利用單片機(jī)智能控制技術(shù)，并集成瓦斯傳感器等功能電路模塊完成了便攜式礦用瓦斯報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小巧靈便，易于攜帶。通過多次實(shí)驗(yàn)都到達(dá)了很好的效果，可以作為保證煤礦安全生產(chǎn)瓦斯檢測設(shè)備開發(fā)的一個(gè)參考。