一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種氣體探測(cè)設(shè)備，具體涉及一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備，其中，包括表帶與表體，表帶固定連接表體，表體包括冷卻塊與加熱塊，加熱塊的一端鉸接于冷卻塊的一端，加熱塊上設(shè)有氣體探測(cè)模塊和轉(zhuǎn)換電路模塊，氣體探測(cè)模塊包括半導(dǎo)體氣敏元件和加熱單元，冷卻塊設(shè)有處理比較模塊和顯示模塊，半導(dǎo)體氣敏元件對(duì)氣體進(jìn)行感測(cè)，通過轉(zhuǎn)換電路模塊將半導(dǎo)體氣敏元件的物理量的變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，處理比較模塊將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理并與儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以及數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊，顯示模塊接受處理比較模塊的輸入的信息并進(jìn)行顯示。本實(shí)用新型的目的在于提供可穿戴的體積較小的氣體探測(cè)設(shè)備。
【專利說明】
一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣體探測(cè)設(shè)備，具體涉及一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，穿戴式智能電子產(chǎn)品逐步興起，已從原來的幻想走進(jìn)了現(xiàn)實(shí)，如智能手表、智能眼鏡、智能手環(huán)等產(chǎn)品，它們不但方便隨身攜帶，還為人們提供了豐富的功能，它們的出現(xiàn)極大的改變了現(xiàn)代人的生活方式，為人類提供了有益的幫助。
[0003]同時(shí)，當(dāng)今社會(huì)危險(xiǎn)事故越來越多，尤其以火災(zāi)更是層出不窮，這在給國家、個(gè)人財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失的同時(shí)，也使消防人員的安全受到了極大的威脅。因此需要便攜式的探測(cè)設(shè)備來檢測(cè)評(píng)估火勢(shì)的情況，如爆炸性氣體、可燃性氣體、燃燒產(chǎn)生的毒氣濃度等，從而便于消防人員采取針對(duì)性的措施，從而最大限度的避免財(cái)產(chǎn)的損失和人員的傷亡。
[0004]現(xiàn)有的問題是:氣敏傳感器是一種檢測(cè)特定氣體的傳感器。它主要包括半導(dǎo)體氣敏傳感器、接觸燃燒式氣敏傳感器和電化學(xué)氣敏傳感器等，出于體積以及成本考慮，現(xiàn)有技術(shù)中多用的是半導(dǎo)體氣敏傳感器。但半導(dǎo)體氣敏傳感器一般工作在200°C以上高溫。要制作具有探測(cè)功能的穿戴設(shè)備，其余部分諸如顯示單元、處理單元?jiǎng)t無法在過高的溫度下工作。如何將它們集中到較小的穿戴設(shè)備上共同工作是亟待解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供可穿戴的體積較小的氣體探測(cè)設(shè)備。
[0006]本實(shí)用新型提供基礎(chǔ)方案(方案一)是:一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備，其中，包括表帶與表體，表帶固定連接表體，表體包括冷卻塊與加熱塊，加熱塊的一端鉸接于冷卻塊的一端，加熱塊上設(shè)有氣體探測(cè)模塊和轉(zhuǎn)換電路模塊，氣體探測(cè)模塊包括半導(dǎo)體氣敏元件和加熱單元，冷卻塊設(shè)有處理比較模塊和顯示模塊，半導(dǎo)體氣敏元件對(duì)氣體進(jìn)行感測(cè)，通過轉(zhuǎn)換電路模塊將半導(dǎo)體氣敏元件的物理量的變化轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，處理比較模塊將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理并與儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以及數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊，顯示模塊接受處理比較模塊的輸入的信息并進(jìn)行顯示。
[0007]工作原理:如消防人員使用時(shí)，通過表帶將表體佩戴到手上，未啟動(dòng)時(shí)，表體的冷卻塊與加熱塊合并到一起，進(jìn)入火場(chǎng)后需要探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的氣體情況時(shí)，首選旋轉(zhuǎn)加熱塊使加熱塊與冷卻塊分離，然后開啟設(shè)備，由于半導(dǎo)體氣敏元件的工作溫度較高在200°C以上，所以通電后首先氣體探測(cè)模塊的加熱單元開始啟動(dòng)，此時(shí)加熱塊與冷卻塊已經(jīng)分離，所以僅有較少的熱量會(huì)通過加熱塊傳遞到冷卻塊上，因此半導(dǎo)體氣敏元件能在高溫下正常工作，處理比較模塊和顯示模塊也能在正常溫度下工作。
[0008]基礎(chǔ)方案的有益效果是:1.可以佩戴在手上方便的探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)空氣成分。
[0009]2.加熱塊與冷卻塊未使用時(shí)合并在一起方便佩戴。
[0010]3.使用時(shí)，將加熱塊與冷卻塊分開，滿足每個(gè)單元各自的工作環(huán)境。
[0011]方案二:為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選，氣體探測(cè)模塊位于加熱塊遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)一端。有益效果:在加熱塊與冷卻塊分離后，遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)的氣體探測(cè)模塊即使加熱后對(duì)冷卻塊的影響也較小。
[0012]方案三:為方案二的優(yōu)選，冷卻塊具有制冷器，處理比較模塊與顯示模塊位于冷卻塊遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)的一端。有益效果:比較模塊與顯示模塊越遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)，接收到的熱量就越少。
[0013]方案四:為方案三的優(yōu)選，加熱塊上具有若干個(gè)半導(dǎo)體氣敏元件插槽。有益效果:半導(dǎo)體氣敏元件的種類的較多，根據(jù)不同的需要可插接不同的半導(dǎo)體氣敏元件。
[0014]方案五:為方案四的優(yōu)選，加熱塊上開有通風(fēng)道，半導(dǎo)體氣敏元件位于通風(fēng)道內(nèi)，通風(fēng)道內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇。有益效果:通風(fēng)道配合風(fēng)扇有兩個(gè)效果，在探測(cè)時(shí)，一是能加快空氣流動(dòng)加快半導(dǎo)體氣敏元件與現(xiàn)場(chǎng)空氣的接觸，二是完成使用后，要盡快完成加熱塊的冷卻，風(fēng)扇能加速加熱塊的冷卻。
[0015]方案六:為方案五的優(yōu)選，通風(fēng)道內(nèi)具有防潮塊。有益效果:半導(dǎo)體氣敏元件容易受潮，受潮后敏感度會(huì)下降，因此在通風(fēng)道內(nèi)設(shè)置防潮塊能避免半導(dǎo)體氣敏元件受潮。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0017]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1的俯視圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備實(shí)施例的邏輯框圖；
[0020]附圖標(biāo)記:表帶1、冷卻塊21、加熱塊22、氣體探測(cè)模塊221、處理比較模塊211、顯示模塊212、半導(dǎo)體氣敏元件插槽2211、通風(fēng)道222。
【具體實(shí)施方式】
[0021]結(jié)合附圖1、圖2以及圖3所示的一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備，其中，包括表帶I與表體，表帶I固定連接表體，表體包括冷卻塊21與加熱塊22，加熱塊22的一端鉸接于冷卻塊21的一端，加熱塊22上設(shè)有氣體探測(cè)模塊221和轉(zhuǎn)換電路模塊，氣體探測(cè)模塊221包括半導(dǎo)體氣敏元件和加熱單元，冷卻塊21設(shè)有處理比較模塊211和顯示模塊212，半導(dǎo)體氣敏元件對(duì)氣體進(jìn)行感測(cè)，通過轉(zhuǎn)換電路模塊將半導(dǎo)體氣敏元件的物理量的變化轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，處理比較模塊211將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理并與儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以及數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊212，顯示模塊212接受處理比較模塊211的輸入的信息并進(jìn)行顯示。氣體探測(cè)模塊221位于加熱塊22遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)一端。冷卻塊21具有制冷器，處理比較模塊211與顯示模塊212位于冷卻塊21遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)的一端。加熱塊22上具有3個(gè)半導(dǎo)體氣敏元件插槽2211 ο加熱塊22上開有通風(fēng)道222，半導(dǎo)體氣敏元件位于通風(fēng)道222內(nèi)，通風(fēng)道222內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇。通風(fēng)道222內(nèi)具有防潮塊。
[0022]工作原理:如消防人員使用時(shí)，通過表帶I將表體佩戴到手上，未啟動(dòng)時(shí)，表體的冷卻塊21與加熱塊22合并到一起，進(jìn)入火場(chǎng)后需要探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的氣體情況時(shí)，首選旋轉(zhuǎn)加熱塊22使加熱塊22與冷卻塊21分離，然后開啟設(shè)備，由于半導(dǎo)體氣敏元件的工作溫度較高在200°C以上，所以通電后首先氣體探測(cè)模塊221的加熱單元開始啟動(dòng)，加熱塊22與冷卻塊21已經(jīng)分離，所以僅有較少的熱量會(huì)通過加熱塊22傳遞到冷卻塊21上，因此半導(dǎo)體氣敏元件能在高溫下正常工作，處理比較模塊211和顯示模塊212也能在正常溫度下工作。
[0023]氣體探測(cè)模塊221位于加熱塊22遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)一端。在加熱塊22與冷卻塊21分離后，遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)的氣體探測(cè)模塊221即使加熱后對(duì)冷卻塊21的影響也較小。冷卻塊21具有制冷器，處理比較模塊211與顯示模塊212位于冷卻塊21遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)的一端。比較模塊與顯示模塊212越遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)，接收到的熱量就越少。加熱塊22上具有若干個(gè)半導(dǎo)體氣敏元件插槽2211。半導(dǎo)體氣敏元件的種類的較多，根據(jù)不同的需要可插接不同的半導(dǎo)體氣敏元件。加熱塊22上開有通風(fēng)道222，半導(dǎo)體氣敏元件位于通風(fēng)道222內(nèi)，通風(fēng)道222內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇。通風(fēng)道222配合風(fēng)扇有兩個(gè)效果，在探測(cè)時(shí)，一是因?yàn)樵诩涌炜諝饬鲃?dòng)的同時(shí)加快了半導(dǎo)體氣敏元件與現(xiàn)場(chǎng)空氣的接觸，二是完成使用后，要盡快完成加熱塊22的冷卻，風(fēng)扇能加速加熱塊22的冷卻。通風(fēng)道222內(nèi)具有防潮塊。半導(dǎo)體氣敏元件容易受潮，受潮后敏感度會(huì)下降，因此在通風(fēng)道222內(nèi)設(shè)置防潮塊能避免半導(dǎo)體氣敏元件受潮。氣體探測(cè)模塊221用來探測(cè)敏感氣體濃度，如爆炸性氣體、可燃性氣體、燃燒產(chǎn)生的毒氣濃度等，可以由一種氣體敏感探測(cè)單元組成，也可以由多種氣體敏感探測(cè)單元組成。轉(zhuǎn)換電路模塊:把氣體探測(cè)單元的氣體濃度物理量轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸出給處理比較單元。處理比較模塊211:對(duì)轉(zhuǎn)換電路模塊輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，并與存儲(chǔ)的濃度范圍值進(jìn)行比較，確定其所屬區(qū)域，并將結(jié)果輸出給顯示模塊212。顯示模塊212:接收處理比較模塊211的輸入信息，并進(jìn)行顯示。
[0024]氣敏元件一般工作在200°C以上高溫。為氣敏元件提供必要工作溫度的加熱電路的電阻(指加熱器的電阻值)稱為加熱電阻，用RH表示。直熱式的加熱電阻值一般小于5 Ω ；旁熱式的加熱電阻大于20 Ω。氣敏元件正常工作所需的加熱電路功率，稱為加熱功率，用PH表示。一般在(0.5?2.0)W范圍。
[0025]以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本實(shí)用新型實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備，其特征在于，包括表帶與表體，表帶固定連接表體，所述表體包括冷卻塊與加熱塊，所述加熱塊的一端鉸接于冷卻塊的一端，所述加熱塊上設(shè)有氣體探測(cè)模塊和轉(zhuǎn)換電路模塊，所述氣體探測(cè)模塊包括半導(dǎo)體氣敏元件和加熱單元，所述冷卻塊設(shè)有處理比較模塊和顯示模塊，半導(dǎo)體氣敏元件對(duì)氣體進(jìn)行感測(cè)，通過所述轉(zhuǎn)換電路模塊將半導(dǎo)體氣敏元件的物理量的變化轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，所述處理比較模塊將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理并與儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以及數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊，顯示模塊接受處理比較模塊的輸入的信息并進(jìn)行顯示。2.如權(quán)利要求1所述的一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備，其特征在于，所述氣體探測(cè)模塊位于加熱塊遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)一端。3.如權(quán)利要求2所述的一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備，其特征在于，所述冷卻塊具有制冷器，所述處理比較模塊與顯示模塊位于冷卻塊遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)的一端。4.如權(quán)利要求3所述的一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備，其特征在于，所述加熱塊上具有若干個(gè)半導(dǎo)體氣敏元件插槽。5.如權(quán)利要求4所述的一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備，其特征在于，加熱塊上開有通風(fēng)道，所述半導(dǎo)體氣敏元件位于通風(fēng)道內(nèi)，所述通風(fēng)道內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇。6.如權(quán)利要求5所述的一種具有探測(cè)功能的智能穿戴設(shè)備，其特征在于，所述通風(fēng)道內(nèi)具有防潮塊。
【文檔編號(hào)】A44C5/00GK205512767SQ201620229732
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】白小燕
【申請(qǐng)人】重慶工商職業(yè)學(xué)院