瓦斯浓度检测系统设计样本.doc

福建电力职业技术学院课程设计课程名称：传感器与检测技术课设课设题目：瓦斯浓度检测系统设计专业班次：检测1班姓名：学号：指引教师：学期：-第一学期日期：.2.13-.2.20目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc"摘要PAGEREF_Toc\h1HYPERLINK\l"_Toc"第一章瓦斯浓度检测概述PAGEREF_Toc\h2HYPERLINK\l"_Toc"1.1瓦斯性质PAGEREF_Toc\h2HYPERLINK\l"_Toc"1.2瓦斯燃烧、爆炸条件PAGEREF_Toc\h2HYPERLINK\l"_Toc"1.3瓦斯检测办法及瓦斯传感器工作原理PAGEREF_Toc\h3HYPERLINK\l"_Toc"第二章系统整体机构及工作原理PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"2．1系统整体构造PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"2．2系统工作原理PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"第三章系统硬件电路设计PAGEREF_Toc\h5HYPERLINK\l"_Toc"3．1主控电路设计PAGEREF_Toc\h5HYPERLINK\l"_Toc"3．2瓦斯传感器及信号放大电路设计PAGEREF_Toc\h5HYPERLINK\l"_Toc"3．3A／D转换电路设计PAGEREF_Toc\h6HYPERLINK\l"_Toc"3.4报警模块电路设计PAGEREF_Toc\h6HYPERLINK\l"_Toc"3.5键盘模块电路设计PAGEREF_Toc\h6HYPERLINK\l"_Toc"第四章系统软件设计PAGEREF_Toc\h7HYPERLINK\l"_Toc"第五章实验总结PAGEREF_Toc\h9HYPERLINK\l"_Toc"第六章设计心得PAGEREF_Toc\h10HYPERLINK\l"_Toc"参照文献PAGEREF_Toc\h11摘要由于瓦斯气体自身危险性和对人民生产生活导致巨大危害，因而对瓦斯气体检测和报警是一项必要工作。瓦斯报警是指运用气体传感器技术，将检测到瓦斯气体浓度和原则值进行比较，当高过一定浓度值时候进行相应声光报警，提示正在作业人员进行相应解决，组织人员撤离或对矿井通风排气，避免不安全事故发生，对当前采矿业安全起着非常重要作用。笔者所设计一种低成本可燃性气体报警器设计，可以监控矿井瓦斯气体浓度，显示测量成果，并对当前环境状态做出判断，发出报警信息。当前，随着采矿技术不断发展，井下作业安全越来越有保障，但是依然有许多采矿公司机械化限度低，对现场采矿工作人员生命安全导致潜在威胁，特别是针对瓦斯气体检测和报警仍旧存在隐患，每年由于瓦斯泄露导致特大事故依然诸多。第一章瓦斯浓度检测概述1.1瓦斯性质瓦斯是在成煤过程中形成并大量储存与煤层之中气体，是煤矿井下危害最大气体。瓦斯是无色、无味、无臭气体，重要成分是甲烷（CH4），但有时可以闻到类似苹果香味，这是由于芳香族碳氢气体同瓦斯同步涌出缘故。瓦斯对空气相对密度是0.554，在原则状态下瓦斯密度为0.716kg，因此，它常积聚在煤矿巷道上部及高顶处。瓦斯渗入能力是空气1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸，对人体危害是超时限能引起人窒息死亡。在地下采矿时候，井内经常会泄露一定量CH4、CO和SO2等气体，后一种含量少，切易溶于水。经煤矿开采时喷水解决后变成酸。但前两种气体含量多，且几乎不容于水，属于易燃易爆气体。1.2瓦斯燃烧、爆炸条件（1）瓦斯达到一定浓度:普通状况下瓦斯爆炸浓度为5%~16%,瓦斯浓度低于5%燃烧、不不大于16%既不燃烧也不爆炸;(2)充分氧气:氧气浓度不不大于12%;(3)高温火源:温度高于650~750℃。为了维持井下正常生产,国内《煤矿安全规程》规定氧气浓度不低于20%。因而,如何精确监测瓦斯浓度,并提前采用防止办法成为防止瓦斯爆炸核心问题,同步,瓦斯检测传感器研究也成了热门课题。矿井瓦斯是各种可燃、可爆气体总称,其重要成分是甲烷。当它体积占空气5%~15%时,遇明火就会发生爆炸,给矿井带来隐患。瓦斯传感器重要是监测矿井瓦斯状况,其布置必要严格遵循《煤矿安全规程》关于规定。甲烷传感器在煤矿安全检测系统中用于煤矿井巷、采掘工作面、采空区、回风巷道、机电峒室、抽放瓦斯管道与现场与瓦斯排放点等处持续监测甲烷浓度,当甲烷浓度超限时,能自动发出声、光报警