專利名稱：可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警器是一種安全報(bào)警設(shè)備。
人們?cè)诠ぷ骰蛏钪?，接觸瓦斯、酒精氣、沼氣、氫氣、一氧化碳等可燃性氣體的機(jī)會(huì)逐漸增多，當(dāng)可燃性氣體濃度和周圍溫度超過限定范圍時(shí)，會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)危害極大。目前對(duì)可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警控制的設(shè)備，能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)可燃性氣體狀況，防止事故發(fā)生，但設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格昂貴。也有用簡(jiǎn)易的方法即用肥皂液涂摸在可燃性氣體管道和接口處觀察其泄漏與否，但不可靠，既不能準(zhǔn)確檢測(cè)泄漏位置，更不能準(zhǔn)確告知泄漏程度。
本實(shí)用新型的目的在于準(zhǔn)確可靠的監(jiān)測(cè)可燃性氣體泄漏狀況和發(fā)生位置，避免生命財(cái)產(chǎn)的損失而研究設(shè)計(jì)一種方便、可靠的可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警器。它不僅適宜礦坑作業(yè)，對(duì)坑內(nèi)瓦斯等可燃、可爆氣體的監(jiān)測(cè)，還可對(duì)家庭煤氣、液化器、一氧化碳等氣體泄漏的監(jiān)測(cè)報(bào)警。
本實(shí)用新型由主機(jī)和副機(jī)兩部分組成。主機(jī)具有檢測(cè)可燃性氣體，在氣體濃度超過標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)有將此信號(hào)放大調(diào)制成高頻信號(hào)發(fā)送出去的功能。副機(jī)是接收主機(jī)送來的高頻信號(hào)，經(jīng)處理后，能進(jìn)行聲光報(bào)警、顯示主機(jī)報(bào)警位置的監(jiān)控器。
主機(jī)包括1、電源電路。它提供各電路部分需要的直流電源。
2、微處理器CPU。它將檢測(cè)來的信號(hào)和各控制信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后，其輸出控制狀態(tài)指示燈電路、報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路、同時(shí)將進(jìn)入CPU的密碼設(shè)置記憶電路信號(hào)一起經(jīng)放大調(diào)制成高頻信號(hào)發(fā)送出去。
3、狀態(tài)指示燈電路有不同顏色的發(fā)光二極管。根據(jù)發(fā)光二極管的閃爍快慢或全亮來表明檢測(cè)的可燃性氣體濃度大小。
4、電池電壓比較器電路，設(shè)有比較器。它將電源電路提供的電池電壓信號(hào)進(jìn)行比較后，輸?shù)紺PU處理，再送至狀態(tài)指示燈電路觀察電源電路是否正常。
5、階梯波發(fā)生器用來產(chǎn)生0-VCC伏階梯波電壓，提供給氣體比較器電路作基準(zhǔn)參改電壓，它是與氣體檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較的依據(jù)，從而獲取氣體泄漏狀況信號(hào)送至CPU。
6、氣體比較器電路，設(shè)有比較器。它將傳感器檢測(cè)的信號(hào)由耦合調(diào)整電路取出來與基準(zhǔn)參考電壓作比較后送入CPU。
7、氣體傳感器組。它由氣體傳感器和加熱絲組成。氣體傳感器可檢測(cè)可燃性氣體，當(dāng)檢測(cè)的氣體濃度越大時(shí)，傳感器本身的阻值越小，加熱絲隨著氣體濃度的不同，發(fā)熱溫度也不同，產(chǎn)生不同的信號(hào)。
8、耦合調(diào)整電路，設(shè)有可調(diào)電阻VR。
9、氣體傳感器溫度控制電路，設(shè)有一晶體管Q1。其作用是控制傳感器組中的加熱絲保持在最佳檢測(cè)溫度上。
10、報(bào)警驅(qū)動(dòng)電器包括晶體管Q2、電阻R、二極管D及蜂鳴器。它將CPU送來表征氣體濃度大小的信號(hào)進(jìn)行放大，推動(dòng)蜂鳴器發(fā)出不同頻率的報(bào)警聲。
11、密碼設(shè)置記憶電路。用來設(shè)置記憶主機(jī)的編碼，它可設(shè)置記憶多個(gè)主機(jī)。
12、高頻發(fā)射電路，是將CPU送來的表征氣體濃度的信號(hào)與主機(jī)記憶信號(hào)一起進(jìn)行放大調(diào)制成高頻信號(hào)發(fā)送出去。
副機(jī)包括1、電源電路；2、微處理器CPU；3、狀態(tài)指示燈電路；4、報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路；5、密碼選擇設(shè)置電路；6、密碼設(shè)置記憶電路；7、高頻信號(hào)接收電路；8、接收顯示電路。上述微處理器CPU對(duì)接收來的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后，送至狀態(tài)指示燈電路和報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)達(dá)到報(bào)警的氣體濃度時(shí)，進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)將CPU記憶主機(jī)的信號(hào)送至顯示電路，由數(shù)字顯示器COM顯示出主機(jī)報(bào)警所在位置。
結(jié)合附圖對(duì)工作過程和實(shí)施情況進(jìn)行說明


圖1是可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警器主機(jī)外觀示意圖。
圖2是可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警器主機(jī)電原理圖。
圖3是可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警器副機(jī)電原理圖。
圖4是可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警器副機(jī)外觀示意圖。
在
圖1、2、3、4中，1是主機(jī)發(fā)射天線，2是傳感器，3是發(fā)光二極管，4是蜂鳴器發(fā)音孔，5是副機(jī)接收天線，6是數(shù)碼顯示管COM，7是電源電路，8是微處理器CPU，9是狀態(tài)指示燈電路，10是電池電壓比較器電路，11是階梯波發(fā)生器，12是氣體信號(hào)比較器電路，13是氣體傳感器組，14是耦合調(diào)整電路，15是氣體傳感器溫度控制電路，16是報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路，17是密碼設(shè)置記憶電路，18是高頻信號(hào)發(fā)射電路，19是密碼選擇設(shè)置電路，20是接收顯示電路，21是高頻信號(hào)接收電路。
工作時(shí)，打開主機(jī)和副機(jī)，將其主機(jī)攜帶于工作現(xiàn)場(chǎng)或放置在檢測(cè)處附近。當(dāng)正常無外漏氣體時(shí)，主機(jī)中微處理器CPU8輸出0-15數(shù)位碼給階梯波發(fā)生器11產(chǎn)生0-VCC伏的階梯波，此時(shí)，氣體傳感器組13中的傳感器2沒有檢測(cè)到氣體信號(hào)，加熱絲保持設(shè)定的平衡狀態(tài)，傳感器2阻值不變，使耦合調(diào)整電路14的偏壓值不變，因而送到氣體信號(hào)比較器電路12輸入端上無變化信號(hào)，也沒有變化信號(hào)送給CPU8處理，CPU8就無輸出信號(hào)觸發(fā)發(fā)光二極管發(fā)光，也沒有信號(hào)驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路16，蜂鳴器不發(fā)聲。另外電源電路7的正常電壓供給電池電壓比較器電路10所得的信號(hào)給CPU8，不使?fàn)顟B(tài)指示燈電路9中的指示燈動(dòng)作。而電池電量不足時(shí)，CPU8使?fàn)顟B(tài)指示燈電路9中的LED1產(chǎn)生異常動(dòng)作。電池電量不足，同時(shí)也改變溫度控制電路15的電壓，雖溫度控制電路15的電壓降低，晶體管Q1工作點(diǎn)偏移，仍可保持相同的測(cè)試溫度，保持正常狀態(tài)。由上看出，檢測(cè)的氣體在正常范圍，即無氣體外漏時(shí)，主機(jī)不會(huì)進(jìn)行聲光報(bào)警，無調(diào)制高頻信號(hào)發(fā)出，副機(jī)也沒有光聲報(bào)警和無顯示。電池電量不足時(shí)，狀態(tài)指示燈電路9中的LED1，閃爍提醒主人更換電池。
當(dāng)有氣體外漏時(shí)，氣體傳感器組13中的傳感器2獲取外漏氣體，其阻值下降，加熱絲溫度升高，使耦合調(diào)整電路14的偏壓值有波動(dòng)變化。此變化的信號(hào)輸至氣體信號(hào)比較器12與階梯波發(fā)生器11的階梯波電壓比較而輸出一信號(hào)，此信號(hào)輸至CPU8進(jìn)行運(yùn)算處理后，分別將信號(hào)輸給狀態(tài)指示燈電路9和報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路16，觸發(fā)LED1～LED9不同數(shù)目的發(fā)光管閃爍發(fā)光或全亮(這決定于外漏氣體的濃度)，蜂鳴器發(fā)出不同頻率的響聲。所以，在氣體外漏時(shí)，有聲光報(bào)警。同時(shí)將已設(shè)置記憶的報(bào)警主機(jī)信號(hào)混同表征氣體濃度信號(hào)一起經(jīng)放大調(diào)制成高頻信號(hào)發(fā)送出去。副機(jī)接收到高頻調(diào)制信號(hào)后，經(jīng)密碼選擇設(shè)定電路19，密碼設(shè)定記憶電路17后送到CPU8運(yùn)算處理再送入接收顯示電路20，報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路16，狀態(tài)指示燈電路9進(jìn)行聲光報(bào)警。同時(shí)顯示報(bào)警主機(jī)所處位置。如果在家庭中使用，只需主機(jī)即可。
實(shí)施例主機(jī)中的微處理器CPU8有端子與階梯波發(fā)生器11的輸入端相連，11的輸出端分別與氣體比較器電路12輸入端和電池電壓比較電路10的輸入端相連，12的另一輸入端與耦合調(diào)整電路14中可變電阻的活動(dòng)頭相連，12的輸出端與CPU8相連，CPU8有輸出端子分別與狀態(tài)指示燈電路9，報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路16、高頻信號(hào)發(fā)射電路18的輸入端相連，電源電路10有電壓輸出頭與各電路相連，電池電壓比較器電路10輸出端與CPU8相連，氣體傳感器組13中的傳感器2與加熱絲串接后，再與可變電阻VR、固定電阻R和溫度控制電路15中的Q1集電極串聯(lián)成回路，15的基極與CPU8相連，密碼設(shè)置記憶電路17的輸出端分別與CPU8和高頻信號(hào)發(fā)射電路18相連。副機(jī)的CPU8有輸出端分別與接收顯示電路20、狀態(tài)指示燈電路9、報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路16輸入端相連，高頻接收電路21輸出端、密碼設(shè)置記憶電路17及密碼選擇設(shè)置電路19都連在CPU8的相應(yīng)端子上。主、副機(jī)各電路元器件直接和通過引線分別焊在主、副機(jī)的印刷電路板上，安裝在主、副機(jī)機(jī)殼內(nèi)。
本實(shí)用新型輕便，具有監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確可靠，價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)。適用于礦坑、管道及家庭對(duì)可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警，從而避免生命財(cái)產(chǎn)損失。
權(quán)利要求1.可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警器分主機(jī)和副機(jī)兩部分，主機(jī)包括電源電路7，微處理器CPU8，狀態(tài)指示燈電路9，電池電壓比較器電路10，階梯波發(fā)生器11，氣體信號(hào)比較器電路12，氣體傳感器組13，耦合調(diào)整電路14，氣體傳感器溫度控制電路15，報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路16，密碼設(shè)置記憶電路17，高頻信號(hào)發(fā)射電路18，副機(jī)包括電源電路7，微處理器CPU8，狀態(tài)指示燈電路9，報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路16，密碼選擇設(shè)置電路19，密碼設(shè)置記憶電路17，高頻信號(hào)接收電路21，接收顯示電路20，其特征是主機(jī)中的微處理器CPU8有端子與階梯波發(fā)生器11的輸入端相連，11的輸出端接氣體信號(hào)比較器電路12輸入端和電池電壓比較器電路10的輸入端，12的另一輸入端與耦合調(diào)整電路14中可變電阻的活動(dòng)頭相連，12的輸出端接CPU8，CPU8分別有輸出端子與狀態(tài)指示燈電路9、報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路16、高頻信號(hào)發(fā)射電路18輸入端相連，電源電路7有電壓輸出端子與各電路相連，電池電壓比較器電路10輸出端接CPU8，氣體傳感器組13中的傳感器2與加熱絲串接后再與可變電阻VR，固定電阻R和氣體溫度控制電路15中的Q1集電極串聯(lián)成回路，15的基極與CPU8相連，密碼設(shè)置記憶電路17的輸出端分別與CPU8和高頻信號(hào)發(fā)射電路18相連，副機(jī)的CPU8有輸出端分別與接收顯示電路20、狀態(tài)指示燈電路9、報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路16的輸入端相連，高頻接收電路21輸出端、密碼設(shè)置記憶電路17及密碼選擇設(shè)置電路19都與CPU8連接，主、副機(jī)各電路元器件直接和通過引線分別焊在主、副機(jī)的印制電路板上，安裝在主、副機(jī)機(jī)殼內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警器，其特征是CPU8送給階梯波發(fā)生器11輸入端0-15數(shù)位碼，11輸出0-VCC階梯波電壓，電池電壓比較器電路10設(shè)有檢測(cè)電源電路7中電池電量是否過低的比較器，氣體比較器電路12中設(shè)有可檢知耦合調(diào)整電路14偏壓值變化的比較器，耦合電路14中設(shè)有調(diào)整確定顯示或報(bào)警值的可變電阻VR，氣體傳感器溫度控制電路15中設(shè)有保持最佳檢測(cè)溫度的晶體管Q1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警器，其特征是報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路16中，蜂鳴器和二極管D并聯(lián)后，一端與晶體管Q2的集電極相連，另端與固定電阻R相連。
專利摘要可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警器由主機(jī)和副機(jī)組成。主機(jī)檢測(cè)可燃性氣體,當(dāng)氣體濃度超限時(shí),進(jìn)行聲光報(bào)警,同時(shí)將已設(shè)置記憶的報(bào)警主機(jī)信號(hào)與氣體濃度信號(hào)一起經(jīng)放大調(diào)制成高頻信號(hào)發(fā)送出去。副機(jī)接收到主機(jī)送來的高頻信號(hào),經(jīng)處理后,進(jìn)行聲光報(bào)警并顯示出主機(jī)報(bào)警位置。主機(jī)本身是個(gè)獨(dú)立的監(jiān)測(cè)報(bào)警器,副機(jī)對(duì)主機(jī)是監(jiān)控器。主機(jī)可隨身帶進(jìn)礦坑作業(yè)或固定在可燃性氣體泄漏的附近位置(包括家庭等),副機(jī)在室內(nèi)對(duì)主機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。
文檔編號(hào)E21F17/18GK2275642SQ9622148
公開日1998年3月4日 申請(qǐng)日期1996年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月31日
發(fā)明者石德福 申請(qǐng)人:石德福