本實用新型涉及防毒面具預(yù)警裝置，具體地指一種聲表面波防毒面具失效預(yù)警裝置。

背景技術(shù)：

防毒面具作為保衛(wèi)佩戴者遠(yuǎn)離毒氣傷害的最重要的設(shè)備。毒氣多種多樣，往往都很難在不借助設(shè)備的情況下判斷其濃度；即使有設(shè)備可以判斷毒氣濃度，又因為毒氣分布不均并不能對不同位置的佩戴者適用?，F(xiàn)有防毒面具缺乏濾毒罐失效預(yù)警，佩戴者在實際應(yīng)用的時候可能濾毒罐耗盡而不知依然受到毒氣的傷害。即使額外攜帶毒氣濃度檢測裝置，也妨礙運(yùn)動并依然無法防范濾毒罐缺陷或面具泄露等防毒面具失效的致命問題，防毒面具急需一種置于內(nèi)部的預(yù)警裝置。

對人危害比較大的毒氣如沙林，氫氰酸等等，在0.03ppm就會對人造成傷害，這要求失效預(yù)警傳感的原理對毒氣濃度很敏感；同時失效預(yù)警傳感的原理還要求廣譜傳感，也就是可以同時檢測多種毒氣。聲表面波傳感方式作為毒氣傳感器的一種可靠的傳感技術(shù)，符合這些要求，可是還未曾應(yīng)用在防毒面具內(nèi)部這樣狹小和溫濕度變化較大的位置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的就是提供一種聲表面波防毒面具失效預(yù)警裝置，該裝置可以集成在防毒面具內(nèi)部的微型高敏毒氣檢測裝置，為佩戴者提供濾毒罐消耗信息，在失效時進(jìn)行報警。本實用新型所設(shè)計的基于聲表面波檢測原理的防毒面具失效預(yù)警裝置，包括傳感部件、裝置主機(jī)和毒氣提示部件，所述的傳感部件包括進(jìn)氣控制部件、出氣控制閥片、聲表面波振動傳播基底、輸入信號叉齒換能器、特異性吸附薄膜、輸出信號叉齒換能器、聲表面波氣體傳感陣列。所述的裝置主機(jī)包含供電電池和集 成式芯片組，具有聲表面波信號產(chǎn)生、接收信號分析、溫度偏移補(bǔ)償和信號無線加密傳輸功能。所述的毒氣提示部件包含接收信號和顯示部分，用于將毒氣傳感結(jié)果顯示于佩戴者眼前，并在毒氣濃度超過安全濃度或濾毒罐即將失效時進(jìn)行報警。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的聲表面波防毒面具失效預(yù)警裝置，包括位于靠近濾毒罐的面罩內(nèi)部的傳感部件、與所述傳感部件相連接的裝置主機(jī)，以及位于面罩外眼罩處或耳部附近的毒氣提示部件，其特征在于：所述的傳感部件一端為進(jìn)氣控制部件，另一端為出氣控制部件構(gòu)成，中間部分為聲表面波氣體傳感陣列，所述的聲表面波氣體傳感陣列的縱向每列數(shù)量為2～100個。

進(jìn)一步地，所述的聲表面波氣體傳感陣列依次由振動傳播基底、輸入信號叉齒換能器、特異性吸附薄膜、輸出信號叉齒換能器組成。

更進(jìn)一步的，所述的聲表面波氣體傳感陣列的橫向列數(shù)為1～10列。

本實用新型的有益效果在于：

結(jié)構(gòu)上分為防毒面具面罩內(nèi)部的傳感部件、裝置主機(jī)和位于防毒面具外部的毒氣提示部件，兩者通過無線傳輸進(jìn)行信號傳遞，保障面罩密閉性，可以同時將數(shù)據(jù)傳輸至其余終端，實現(xiàn)遠(yuǎn)端指揮信息采集；聲表面波的傳感形式是一種經(jīng)過毒氣傳感器實際應(yīng)用檢驗證明可靠的傳感方式，能同時檢測多種毒氣，又具有尺寸小、精度高、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，可以達(dá)到濾毒罐失效預(yù)警所需精度，可以幫助佩戴者避免因濾毒罐失效而受到傷害。

其優(yōu)勢具體表現(xiàn)為：

其一，該裝置實現(xiàn)了在面罩內(nèi)部的毒氣可靠傳感，實現(xiàn)的濾毒罐失效預(yù)警功能極大地增強(qiáng)了防毒面具的保護(hù)能力。

其二，聲表面波的傳感方式能夠?qū)Χ喾N毒氣進(jìn)行同時檢測，靈敏度高，尺寸小，重量輕，單傳感器成本低，環(huán)境穩(wěn)定性好。

其三，該裝置通過無線傳輸將數(shù)據(jù)信息傳輸至面罩外部，甚至遠(yuǎn)程終端，在保障防毒面具的密閉性的同時，集成地增強(qiáng)了防毒面具的數(shù)字化系統(tǒng)能力，為大數(shù)據(jù)應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)建提供可能。

附圖說明

圖1為本實用新型聲表面波防毒面具失效預(yù)警裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型聲表面波防毒面具失效預(yù)警裝置傳感部件示意圖。

圖3為本實用新型聲表面波防毒面具失效預(yù)警裝置傳感部件中聲表面波氣體傳感陣列示意圖。

圖中，1—傳感部件[其中：1.1—進(jìn)氣控制部件、1.2—出氣控制閥片、1.3—聲表面波氣體傳感陣列(其中：1.3.1—振動傳播基底、1.3.2—輸入信號叉齒換能器、1.3.3—特異性吸附薄膜、1.3.4—輸出信號叉齒換能器)]、2—裝置主機(jī)、3—毒氣提示部件。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

聲表面波防毒面具失效預(yù)警裝置，如圖1和2所示，包括位于靠近濾毒罐的面罩內(nèi)部的傳感部件1、與所述傳感部件1相連接的裝置主機(jī)2，以及位于面罩外眼罩處或耳部附近的毒氣提示部件3，其特征在于：所述的傳感部件1一端為進(jìn)氣控制部件1.1，另一端為出氣控制部件1.2構(gòu)成，中間部分為聲表面波氣體傳感陣列1.3，所述的聲表面波氣體傳感陣列1.3的縱向每列數(shù)量為2～100個。

如圖3所示，所述的聲表面波氣體傳感陣列1.3依次由振動傳播基底1.3.1、輸入信號叉齒換能器1.3.2、特異性吸附薄膜1.3.3、輸出信號叉齒換能器1.3.4組成。所述的聲表面波氣體傳感陣列1.3的橫向列數(shù)為1～10列。

該連接裝置的工作過程是：毒氣傳感隨著進(jìn)氣控制部件1.1和出氣控制部件1.2的開啟而開始，隨著佩戴者的吸氣動作，待傳感的氣體在 濾除水汽后進(jìn)入聲表面波傳感器上方空間。在聲表面波振動傳播基底1.3.1上，輸入信號叉齒換能器1.3.2產(chǎn)生輸入振動信號，在聲表面波振動傳播基底1.3.1表面形成聲表面波；特異性吸附薄膜1.3.3吸附了待測氣體，增加了自身重量、改變了薄膜性質(zhì)，這些性質(zhì)的改變會體現(xiàn)在聲表面波的傳播形式中；輸出信號叉齒換能器1.3.4檢測改變后的聲表面波，并將聲表面波的信息實時傳遞到裝置主機(jī)2進(jìn)行進(jìn)一步分析；聲表面波氣體傳感陣列1.3表示傳感部件1中包含多個由聲表面波振動傳播基底1.3.1、輸入信號叉齒換能器1.3.2、特異性吸附薄膜1.3.3和輸出信號叉齒換能器1.3.4組成的聲表面波傳感部件，每個部件的區(qū)別在于采用了不同的特異性吸附薄膜1.3.3，從而對不同的氣體擁有不同的吸附能力，裝置主機(jī)2接收到它們的數(shù)據(jù)后，對比這些聲表面波傳感部件吸附量的差額，可以更加準(zhǔn)確地待測成分傳感，不受二氧化碳等其余空氣成分影響。

裝置主機(jī)2首先要為傳感部件1提供信號輸入，接著檢測傳感部件1傳回的信號，將接收到的聲波的振動信息從振幅、相位、頻率等方面進(jìn)行分析，分析聚合物薄膜由于特異性吸附產(chǎn)生的變化，對陣列數(shù)據(jù)綜合后，得出待測毒氣濃度數(shù)據(jù)；由于聲表面波的傳播在不同溫度下會有所不同，我們還需要對特異性傳感芯片的溫度進(jìn)行感知，并通過溫度偏移檢測電路對數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度修正；最后將信號加密發(fā)送出去。

毒氣提示部件3的功能是通過無線接收模塊接收裝置主機(jī)2發(fā)送的毒氣檢測數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)顯示在佩戴者眼前的同時不影響佩戴者的視野。當(dāng)毒氣濃度超過安全濃度，部件將通過聲音或振動等方式對佩戴者進(jìn)行報警。

其它未詳細(xì)說明的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。