CN102401809B - 一种一氧化碳检测器及其在试电笔中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测技术领域，公开了一种一氧化碳探测器，包括气敏电阻，气敏电阻的感应丝中15%的含量为：由70%的铂、25%的金、5%的银构成的混合金属盐催化剂。本发明通过对一氧化碳探测器进行改进，使其满足试电人员操作环境，并具有低功耗、体积小的特点，使其与试电笔进行结合成为了可能。还提供了一种集成本发明提供的一氧化碳探测器的试电笔，该试电笔还能够与照明模块整合在一起，能够被应用于危险区域试电作业。相比现有的试电笔，本发明可以在工作区域光线不清是使用，防止工作人员发生导致触电危险。或存在一氧化碳浓度超标一旦遇到电火花极有可能引发爆炸危险和中毒危险的时候及时提醒工作人员快速离开该区域，以保证安全。

Description

一种一氧化碳检测器及其在试电笔中的应用

技术领域

 本发明涉及检测技术领域，尤其适用于对有毒气体进行检测。

背景技术

需要对电器进行检修、维护的现场环境，有时可能存在对人体有害的有毒气体，例如一氧化碳。在此类现场中由于一氧化碳气体的可燃及毒性，对作业人员的健康及生命产生了一定的威胁。如加上危险作业环境照明条件不足，光源缺乏，在狭小的电气柜内作业时，极易使视线不清的工作人员发生触电的危险。

现有的一氧化碳探测器基本上使用大电池供电的接触燃烧式气体传感器、电化学气敏传感器通过电源能量加热感应电极丝到300℃～400℃的高温从而产生化学反应，达到测试一氧化碳浓度的目的，其能耗大，体积大。

现有的试电笔一般只具备简单的试电功能，当工作区域可能存在一氧化碳浓度超标的危险的时候，就无法为操作人员提供足够的保护，同时如果一氧化碳浓度超标一旦遇到电火花极有可能引发爆炸。

现有技术中所采用的一氧化碳探测器及试电笔在实际应用中存在下述问题：

1.现有的一氧化碳探测器能耗大、体积大。

2.由于现有的一氧化碳探测器能耗大、体积大，使其不能与试电笔制作成一体，即使勉强将二者结合成一体，由于体积大，会使得操作人员在试电过程中不易掌握检测工具，不能检测狭小位置的漏电情况；如果让操作人员分开携带二者，由于操作人员手持试电笔，眼观试电笔氖管及检测点，此时，精力都集中在手端的试电笔部分，若还要再时刻注意身上携带的一氧化碳探测器是否检测到有毒气体，会造成操作人员易分神，发生漏检的可能，且分开携带增加了操作人员的负担，不利于在环境复杂的场所进行检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种一氧化碳探测器，它具有采用包括25%的混合金属盐催化剂合金丝和75%的氧化锆与铂的混合合金丝作为气敏电阻感应丝的高灵敏度的气敏电阻，使得本发明提供的一氧化碳探测器能够获得低温时的灵敏度，并且增强对一氧化碳气体的敏感性，从而使得一氧化碳探测器的体积小巧，且功耗低，达到能够被设置于试电笔上的特点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种一氧化碳探测器，包括气敏电阻，所述气敏电阻中感应丝的成分包括：25%的混合金属盐催化剂合金丝和75%的氧化锆与铂的混合合金丝。

对上述基础方案进行优选的技术方案为，所述混合金属盐催化剂合金丝的成分包括：70%的铂、25%的金和5%的银。

对上述方案做出进一步优选的技术方案为，所述氧化锆与铂的混合合金丝的成分包括：68%的氧化锆和32%的铂。

对上述方案做出更进一步优选的技术方案为，所述气敏电阻感应丝的长度为1mm，直径为0.06mm至0.1mm。

本发明还提供了一种试电笔，包括笔尖和笔身；还包括上述的一氧化碳检测器；所述一氧化碳检测器设置于所述笔身上。

对上述结构进行改进的技术方案为，还包括照明模块；

所述照明模块设置于所述笔身上，照明模块包括LED照明灯、供电电源电路、LED照明灯控制开关；

所述LED照明灯通过所述供电电源电路与所述LED照明灯控制开关连接，供电电源电路接入所述一氧化碳探测器中的供电模块。

对上述结构进行进一步改进的技术方案为，所述照明模块中的供电电源电路中所采用的电容为贴片式金属电容；或，

所述照明模块中的供电电源电路所采用的线路为90%的银质涂层线路；或，

所述照明模块中的供电电源电路中所采用的电容为贴片式金属电容；并且，所述照明模块中的供电电源电路所采用的线路为90%的银质涂层线路。

对上述结构进行再进一步改进的技术方案为，所述照明模块还包括金属灯杆和电容切断供电的开关电路；

所述金属灯杆与所述电容切断供电的开关电路连接后接入所述供电电源电路；

所述LED照明灯与金属灯杆连接；

金属灯杆的金属部分通过导线连接试电笔的氖管。

对上述结构进行再又进一步改进的技术方案为，还包括安装盒；

所述一氧化碳探测器通过所述安装盒设置于所述笔身上；

安装盒面板上设置有指示灯显示区、检测孔、报警发声区、按键设置区；

所述指示灯显示区包括试电指示灯和报警指示灯，所述试电指示灯与所述笔尖连接，所述报警指示灯与一氧化碳探测器的气敏电阻连接；

所述一氧化碳探测器的气敏电阻设置于所述安装盒面板上的检测孔中；

所述报警发声区设置有蜂鸣器，所述蜂鸣器通过电路与一氧化碳探测器的气敏电阻连接；

所述LED照明灯控制开关设置于所述安装盒面板上的按键设置区中。

本发明的有益效果在于：

1.本发明通过采用包括25%的混合金属盐催化剂合金丝和75%的氧化锆与铂的混合合金丝作为气敏电阻感应丝的高灵敏度的气敏电阻，使得本发明提供的一氧化碳探测器能够获得低温时的灵敏度，并且增强对一氧化碳气体的敏感性，使得一氧化碳探测器的的体积小，且功耗低。并且，通过采用氧化锆与铂的混合合金丝、金与银的混合合金丝作为本发明中一氧化碳探测器的气敏电阻的感应丝，达到了常温下电阻丝随着一氧化碳的浓度而减小的目的，实现了低功耗和微型化的目的，解决了现有技术中的一氧化碳探测器能耗大、体积大的问题，从而达到能够被设置于试电笔上的目的。

2.本发明中提供的一氧化碳探测器，其气敏电阻的感应丝能够被设置得很小，长度为1mm，直径为0.06mm至0.1mm的本发明所提供的气敏电阻感应丝都能够保证检测灵敏度，进一步降低了本装置的功耗，能够通过小的供电模块满足其实用效果，从而能够使得本一氧化碳探测器的体积微型化，更易于设置于试电笔上。

3.本发明还提供了一种试电笔，其集成了本发明中所提供的一氧化碳探测器，解决了现有技术中因一氧化碳探测器体积大、能耗大而不能设置于试电笔上的问题。从而使得操作人员能够在可能存在一氧化碳气体的环境中轻松操作本装置采用试电笔进行检测，保证其人身安全。

4.设置了一氧化碳探测器的试电笔，还可以自带照明光源。照明模块的供电电源电路接入一氧化碳探测器中的供电模块，在保证试电、一氧化碳检测、照明三个功能模块都能够稳定运行的前提下，使得本装置的整体结构更加紧凑。保证试电笔部分、照明部分和一氧化碳探测器三部分能够整合在一起，同时又保证带一氧化碳探测器和LED照明灯的试电笔的体积不会太大。集成了照明模块的本发明，能够在危险作业环境照明条件不足、光源缺乏的条件下进行作业。在狭小的电气柜内作业时，能够避免使视线不清的工作人员发生触电的危险。

5.本发明功耗低。照明模块的低功耗体现在：供电电源电路为90%的银质涂层线路；供电电源电路中的电容全部为贴片式的金属电容； LED光源部分并不是单一靠LED的P-N结发光，同时使用了荧光粉利用P-N结的热放光，因此发光效率高，能量损失极小，而且LED照明灯的使用目的并不是全方位的照明，而是为了操作者手操作区域的小范围照明，因此功耗很低；而且本发明中的LED照明模块内置了电容切断供电的开关电路，只有当使用者手握试电笔上的金属灯杆部分，通过人体放掉了电容切断供电的开关电路中存贮的电容，同时LED照明灯的开关按下时灯才亮，达到省电的目的，因为操作人员手不握住金属灯杆时，就没有进行试电作业，无需照明。

一氧化碳探测器的低功耗体现在：气敏电阻感应丝通过采用由70%的铂、25%的金、5%的银构成的混合金属盐催化剂，采用氧化锆与铂的混合合金丝、金与银的混合合金丝，使得本发明提供的一氧化碳探测器的气敏电阻的感应丝在体积极小的情况下依然能够保证检测质量。

由于本发明中采用的明照明模块和一氧化碳探测器功耗极低，从而使得明照明模块与一氧化碳检测器在共用一个小型供电模块的情况下都能够稳定工作，并且，整体体积小，集成了一氧化碳探测器及照明模块的试电笔，完全可以放进工作人员的手掌中。

本发明通过对一氧化碳探测器进行改进，使其能够满足试电人员操作环境，降低其功耗及体积，使其与试电笔进行结合成为了可能。并且还提供了一种集成本发明提供的一氧化碳探测器的试电笔，该试电笔还能够与照明模块整合在一起，成为自带一氧化碳探测器和LED照明灯的试电笔，是专用于危险区域试电作业的新型电工工具。相比现有一般只具备简单的试电功能的试电笔，本发明可以在工作区域光线不清是使用，防止工作人员发生导致触电危险。或存在一氧化碳浓度超标一旦遇到电火花极有可能引发爆炸危险和中毒危险的时候能够以报警闪光和听到蜂鸣声提醒工作人员快速离开该区域，以保证安全。

附图说明

图1为本发明实施例的内部结构示意图。

图2为本发明实施例的外观主视图。

其中，1-笔尖，2-弹簧，3-碳电阻，4-氖管，5-可拉伸的LED金属灯杆，6-蜂鸣器，7-报警灯，8-报警电路，9-气敏电阻，10-一氧化碳检测电路，11-供电电源电路，12-0.3w LED灯，13-电池组，14-人体电阻。

具体实施方式

为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种一氧化碳检测器及其在试电笔中的应用的具体实施方式进行详细说明。

本发明的目的，是将一氧化碳探测器与试电笔结合成能够被成年人手掌能握紧的小型试电笔。而现有的一氧化碳探测器能耗大、体积大，不能被设置于试电笔上，因此对一氧化碳探测器进行改进，使其具有低功耗和体积小的特点是本发明的核心要求。

本实施例中的一氧化碳探测器包括：一氧化碳检测电路10、报警电路8、气敏电阻9、报警灯7、蜂鸣器6和供电模块。对于供电模块，优选的，采用三颗AG10纽扣电池组成的电池组13。如图1所示，一氧化碳检测电路10与气敏电阻9、电池组13连接；报警电路8与一氧化碳检测电路10连接，报警电路8还与报警灯7、蜂鸣器6分别连接。本发明使用高灵敏度气敏电阻，气敏电阻中感应丝的成分包括：25%的混合金属盐催化剂合金丝和75%的氧化锆与铂的混合合金丝。优选的，其中，混合金属盐催化剂合金丝的成分包括：70%的铂、25%的金和5%的银。更加优选的，其中，氧化锆与铂的混合合金丝的成分包括：68%的氧化锆和32%的铂。其目的为，使本发明所提供的一氧化碳探测器能够获得低温时的灵敏度，并增强对一氧化碳气体的敏感性，能够将一氧化碳探测器的体积控制得很小，且功耗很低，仅为0.4W，采用氧化锆与铂，金与银的混合合金丝作为气敏电阻的感应丝，达到了常温下电阻丝随着一氧化碳的浓度而减小的目的，实现低功耗和微型化的目的。

由于采用了上述改进，气敏电阻的感应丝能够将体积控制得很小，长度为1mm，直径为0.06mm至0.1mm的本发明提供的气敏电阻感应丝都能够保证检测灵敏度，最优选的感应丝长度为1mm，直径为0.06mm。

通过上述对一氧化碳探测器的改进，解决了现有技术中一氧化碳探测器体积大、能耗大的问题，从而也满足了将其设置于试电笔上的可能。

本实施例中的一氧化碳报警器，采用定电位电解法的原理进行一氧化碳的检测。是使含一氧化碳的气体通过防水膜扩散到含有催化剂的薄膜上在恒定电位的作用下，与电解液在气、固、液三相界面间进行氧化还原电化学反应，通过检测其扩散电流，便可得出一氧化碳气体的浓度，报警起始设定值为50ppm，当一氧化碳气体浓度大于50ppm时报警指示灯开始慢速闪烁，蜂鸣器开始慢速鸣响，随着浓度的升高报警指示灯的闪烁频率和蜂鸣器的鸣响频率也逐步加快，一氧化碳探测器的报警测量范围从50ppm～10000ppm。

一氧化碳探测器的工作原理为：当气敏电阻9检测到一氧化碳气体浓度超标大于50ppm时，一氧化碳检测电路10就会激活报警电路8，使得蜂鸣器6开始慢速鸣响，同时报警灯7开始慢速闪烁。随着浓度的升高，报警灯7的闪烁频率和蜂鸣器6的鸣响频率也逐步加快，当工作人员看到报警闪光和听到蜂鸣声的时候应当快速离开该区域，以保证安全。

集成了一氧化碳探测器的试电笔还可以通过增加照明模块，满足在光线不足的危险环境下作业的要求。参照图1所示的本实施例的内部结构图可知。

照明模块包括：LED照明灯12、供电电源电路11、LED照明灯控制开关。LED照明灯12通过供电电源电路11与LED照明灯控制开关连接，供电电源电路11接入一氧化碳探测器中的供电模块，本例中为接入电池组13。LED照明灯12与一氧化碳探测器共用3个AG10型钮扣电池。本实施例中采用的LED照明灯12的照明功率为0.3w。当操作者按下LED照明灯控制开关后，供电电源电路11就开始为LED灯12供电，三颗AG10纽扣电池组成的电池组13能够提供持续10小时的光源。

为降低照明模块的功耗，将照明模块中LED照明灯12的P-N结的中间位置设置荧光粉。并且，对供电电源电路11进行改进：将供电电源电路11所采用的电容选择为贴片式金属电容，贴片式金属电容易于加工制造，并且体积小、发热量小、功耗低、灵敏度高；照明模块中的供电电源电路11所采用的线路为90%的银质涂层线路。

为进一步降低照明模块的功耗，设置金属灯杆5和电容切断供电的开关电路。金属灯杆5与电容切断供电的开关电路连接后接入供电电源电路11；LED照明灯12与金属灯杆5连接；金属灯杆5的金属部分通过导线连接试电笔的氖管4。通过这样的方式，取代现有技术中试电笔笔尖处设置的接地端，使得只有当使用者手握试电笔上的金属灯杆5，通过人体放掉了电容切断供电的开关电路中存贮的电容，同时LED照明灯的开关被按下时LED照明灯12才亮，达到省电的目的，因为操作人员手不握住金属灯杆时，就没有进行试电作业，无需照明。对于金属灯杆5，优选的，采用可拉伸的金属灯杆。

对于试电笔部分，参照图1中所示，笔尖1、弹簧2、碳电阻3、氖泡4、金属灯杆5构成试电笔部分。其连接方式如图中所示：笔尖1、弹簧2、碳电阻3、氖泡4、金属灯杆5顺序连接。其工作原理为：当试电笔测试带电体时，只要带电体、笔尖1、弹簧2、碳电阻3、氖泡4、金属灯杆5和人体、大地构成通路，并且带电体与大地之间的电位差超过一定数值(例如60伏)，试电笔之中的氖管4就会发光(其电位不论是交流还是直流)，这就告诉人们，被测物体带电，并且超过了一定的电压强度。而测电笔内部的3.碳电阻有10兆欧，通过测电笔的电流(也就是通过人体的电流)很小，通常不到1毫安，这样小的电流通过人体时，对人没有伤害，而这样小的电流通过试电笔的氖管4时，氖管4会发光。

如图2所示，为使集成了一氧化碳探测器及照明模块的试电笔在整体结构上更加和谐，可以采用具有功能区划分的安装盒。在安装盒面板上设置指示灯显示区、检测孔、报警发声区、按键设置区。将一氧化碳探测器中的报警指示灯7及试电笔的氖管4设置于指示灯显示区，还可以增设电源指示灯及缺电指示灯。一氧化碳探测器的气敏电阻9设置于安装盒面板上的检测孔中；一氧化碳探测器的蜂鸣器6设置于报警发声区；LED照明灯控制开关设置于安装盒面板上的按键设置区中。

带一氧化碳探测器和照明模块的试电笔在使用前，使用者应当确认电池组13有电，且安装盒面板上的缺电指示灯不亮。通过点击照明开关能够使 LED照明灯12发光，将笔尖插入220v插座的火线端，试电指示灯（氖管4）会亮。

本发明所提供的集一氧化碳探测器及照明模块于一身的试电笔，可以在进行试电作业的同时及时提供一氧化碳浓度报警，试电笔上自带的具有可拉伸的金属灯杆的LED照明灯12可以向任意方向提供照明，保证作业人员在试电的时候能够有足够的光源。一氧化碳探测器对一氧化碳气体进行检测并在一氧化碳气体浓度超过设定值时（如50ppm）发出声光报警，提示工作人员快速离开该区域，以保证安全。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种一氧化碳探测器，包括气敏电阻，其特征在于，所述气敏电阻中感应丝的成分包括：25%的混合金属盐催化剂合金丝和75%的氧化锆与铂的混合合金丝；

所述混合金属盐催化剂合金丝的成分包括：70%的铂、25%的金和5%的银；

所述氧化锆与铂的混合合金丝的成分包括：68%的氧化锆和32%的铂。

2.如权利要求1所述的一氧化碳探测器，其特征在于，所述气敏电阻感应丝的长度为1mm，直径为0.06mm至0.1mm。

3.一种试电笔，包括笔尖和笔身；其特征在于，还包括如权利要求1或2所述的一氧化碳检测器；所述一氧化碳检测器设置于所述笔身上。

4.如权利要求3所述的试电笔，其特征在于，还包括照明模块；

所述照明模块设置于所述笔身上，照明模块包括LED照明灯、供电电源电路、LED照明灯控制开关；

所述LED照明灯通过所述供电电源电路与所述LED照明灯控制开关连接，供电电源电路接入所述一氧化碳探测器中的供电模块。

5.如权利要求4所述的试电笔，其特征在于，

所述照明模块中的供电电源电路中所采用的电容为贴片式金属电容；或，

所述照明模块中的供电电源电路所采用的线路为90%的银质涂层线路；或，

所述照明模块中的供电电源电路中所采用的电容为贴片式金属电容，并且，所述照明模块中的供电电源电路所采用的线路为90%的银质涂层线路。

6.如权利要求5所述的试电笔，其特征在于，所述照明模块还包括金属灯杆和电容切断供电的开关电路；

所述金属灯杆与所述电容切断供电的开关电路连接后接入所述供电电源电路；

所述LED照明灯与金属灯杆连接；

金属灯杆的金属部分通过导线连接试电笔的氖管。

7.如权利要求6所述的试电笔，其特征在于，还包括安装盒；

所述一氧化碳探测器通过所述安装盒设置于所述笔身上；

安装盒面板上设置有指示灯显示区、检测孔、报警发声区、按键设置区；

所述指示灯显示区包括试电指示灯和报警指示灯，所述试电指示灯与所述笔尖连接，所述报警指示灯与一氧化碳探测器的气敏电阻连接；

所述一氧化碳探测器的气敏电阻设置于所述安装盒面板上的检测孔中；

所述报警发声区设置有蜂鸣器，所述蜂鸣器通过电路与一氧化碳探测器的气敏电阻连接；

所述LED照明灯控制开关设置于所述安装盒面板上的按键设置区中。

Images