專利名稱：燃氣電子監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種靠出現(xiàn)煙或氣作用的報警器，特別涉及一種燃氣電子監(jiān)測裝置，可用于天然氣、煤氣、液化石油氣、汽油、一氧化碳、氫氣、烷類、醇類、醚類、苯類等揮發(fā)性氣體進行監(jiān)測，并可用于紙張、木材、棉布、橡膠制品、毛制品、塑料制品、油脂等燃燒形成前煙霧的報警，還可用于公共場合空氣污染的監(jiān)測等。
天然氣、煤氣、液化石油氣等可燃氣體，正以其方便、清潔、無污染等獨特優(yōu)勢進入千家萬戶，取代蜂窩煤、薪炭等一日三餐的必備燃料，但是，常常因為使用不當，中途熄火，管路泄漏等而引起火災(zāi)、爆炸、窒息等事故，給國家和人民生命財產(chǎn)造成巨大損失。中國專利90204979.8公開了一種家用燃氣泄漏報警裝置，主要由氣敏元件、電子元件和揚聲器組成，遇燃氣時，氣敏元件發(fā)出報警信號，由電子元件放大并振蕩報警電路，使揚聲器發(fā)聲；在該實用新型專利中，由于在氣一電轉(zhuǎn)換電路輸出端與觸發(fā)集成電路IC2之間插入有延時電路，使裝置對可燃氣體的靈敏度降低，反映遲頓，當可調(diào)電阻W調(diào)到零時，報警器就失去了工作能力，同時易損壞探頭測量電極，此外，還存在使用中停電誤報警等不足。
本實用新型的目的是提供一種在初通電和使用中途停電不會誤報、對可燃氣體的反應(yīng)速度快、靈敏度高、工作穩(wěn)定可靠的燃氣電子監(jiān)測裝裝置。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種燃氣電子監(jiān)測裝置，包括電源、與電源聯(lián)接并含有氣敏元件的氣－電轉(zhuǎn)換電路、與氣－電轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接的信號檢出及靈敏度調(diào)節(jié)電路、與信號檢出及靈敏度調(diào)節(jié)電路相聯(lián)接的電子觸發(fā)振蕩電路、與電子觸發(fā)振蕩電路相聯(lián)接的機內(nèi)報警電路，其特征之處在于所述的氣－電轉(zhuǎn)換電路，由一個氣敏元件QM，一個二極管D1，一個電阻R2和一個電容C11組成；二極管D1陽極接電源正極、陰極接氣敏元件QM測量電極，用于進一步穩(wěn)定氣敏元件QM的工作電壓；電阻R2一端接地、另一端接氣敏元件QM加熱電極，用于限制加熱電極冷態(tài)浪涌電流保護加熱電極；電容C11正端接氣敏元件QM測量電極輸出端A、另一端接地，用于濾除雜散干擾和氣敏元件內(nèi)部漏電干擾；所述的信號檢出及靈敏度調(diào)節(jié)電路由一個可變電阻W和一個二極管D2組成，可變電阻W一端接氣敏元件QM測量電極輸出端A、另一端接二極管D2陽極、動臂接集成塊IC3的MR端，用于檢出氣敏元件QM氣－電轉(zhuǎn)換信號，同時進行靈敏度調(diào)整；二極管D2陽極接可變電阻W、陰極接地，利用正向壓降0.7V的特性保證集成塊IC3最低靈敏度時的輸入基本電壓，用于保證可變電阻W動臂調(diào)到最低端時監(jiān)測器仍能正常工作；所述的電子觸發(fā)振蕩電路由一個集成塊IC3，二個電阻R3、R4，二個電容C4、C5組成，由集成塊IC3的VC、S、R、Q′端與C5、R4、C4、R3組成自激多諧振蕩器，并由IC3的Q端輸出機內(nèi)報警信號和防護控制電路觸發(fā)信號；這部分電路工作與否受控于兩處一是MR端的電壓高低，這個電壓由氣敏元件是否接觸到可燃氣體而變化，二是由IC4、C8、C10、R5組成的氣敏元件QM初始特性補償電路控制，只有當探頭接觸到可燃氣體和初始特性補償時間足夠這兩個條件時才能工作；所述的機內(nèi)報警電路由一個電容C6和揚聲器y組成，電容C6一端接在集成塊IC3的Q端、另一端接揚聲器y，揚聲器另一端接地，當IC3工作時，揚聲器發(fā)聲1000Hz報警；本實用新型還包括一個與電源和電子觸發(fā)振蕩電路相聯(lián)接的初始特性補償電路，由集成塊IC4、二個電容C8、C110和電阻R5組成；由集成塊IC4的R、S端和MR、Vcc端與電容C8、電阻R5組成延時電路，并在輸出端Q接電容C10進一步濾除電源干擾，這個電路必須從通電時起延遲3～5分鐘才能在其Q端輸出直流電壓向集成塊IC3供電，用以補償氣敏元件QM的初始特性；集成塊IC4的Vcc、MR端接電源正極、Q端接集成塊IC3的Vcc端和電容C10的正端，電容C10另一端接地；一個與電源和電子觸發(fā)振蕩電路相聯(lián)接的防護裝置控制電路，由一個雙向可控硅BCR，二個電容C7、C9，一個電阻R6以及二個外接端B1、B2組成；雙向可控硅BCR控制極G通過電容C7和集成塊IC3的Q端相連，電容C9及電阻R6相互串聯(lián)后并聯(lián)于雙向可控硅BCR的T1、T2兩端，T1端接地，T2端接外接端B1，外接端B2接交流電源火線；受控防護電器(如電扇、抽油煙機、電磁體等)的電源輸入端與外接端B2、B1相連接，當機內(nèi)報警時的振蕩信號通過電容C7到雙向可控硅BCR的觸發(fā)端G極使BCR導(dǎo)通，受控電器通電工作。電容C9、電阻R6用于保護雙向可控硅BCR。
本實用新型具有下列特點(1)在氣－電轉(zhuǎn)換電路輸出端與觸發(fā)集成塊IC3的MR端之間沒有插入其它電路，因此，對可燃氣的監(jiān)測靈敏度高，反應(yīng)速度快；(2)在電源與觸發(fā)集成塊IC3的Vcc端之間，插入初始特性補償電路，既補償了初始特性，又不影響監(jiān)測的靈敏度和反應(yīng)速度；補償時間可根據(jù)氣敏元件任意調(diào)整，同時不影響氣敏元件工作條件；使初通電或使用中停電都不會誤報警，有利于生產(chǎn)時按標準要求調(diào)好靈敏度，使用更簡便；(3)在氣敏元件與可變電阻W之后串入二極管D2，使可變電阻W動臂調(diào)到最小端，都能保證IC3的MR端有0.7V基本電壓，保證裝置正常工作；(4)防護裝置控制電路，用交流信號觸發(fā)雙向可控硅輸出電壓無直流成分，更有利于控制排風(fēng)扇、電磁閥、抽油煙機等電感性負載；采用可控硅，無觸點，通斷時無火花產(chǎn)生，避免當燃氣達到一定濃度時，啟動防護裝置產(chǎn)生電火花，引起燃燒、爆炸等意外；(5)可以設(shè)置靈敏度檢調(diào)窗口，用戶可根據(jù)產(chǎn)品說明書自己進行靈敏度檢調(diào)，使之工作于最佳狀態(tài)；(6)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低。


圖1是本實用新型電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型電路結(jié)構(gòu)圖。
以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型進一步說明。
一種燃氣電子監(jiān)測裝置，包括由變壓器B、二極管D3～D5、電容C1～C3、電阻R1、三端穩(wěn)壓集成電路IC1、IC2組成的電源，由氣敏元件QM、二極管D1、電容C11、電阻R2組成的氣－電轉(zhuǎn)換電路，由可變電阻W、二極管D2組成的信號檢出及靈敏度調(diào)節(jié)電路，由集成塊IC3、電阻R3、R4、電容C4、C5組成的電子觸發(fā)振蕩電路，由電容C6、揚聲器y組成的機內(nèi)報警電路，由雙向可控硅BCR、電容C7、C9，電阻R6、外接端B1、B2組成的防護控制電路，由集成塊IC4、電容C8、C10、電阻R5組成的初始特性補償電路；電路裝在一印制版上，配以尺寸為105×75×50的塑料外殼，面板上部有銘牌，中部左邊設(shè)有電源指示D3，右邊設(shè)有靈敏度調(diào)節(jié)窗口，下部有揚聲器放音窗，右下邊設(shè)有可燃氣體檢測窗等。
使用時，220V50Hz市電電源經(jīng)變壓器B降壓變成9V低壓電，經(jīng)二極管D4(1A／100V)、D5(1A／100V)整流，電容C1(1000μf／16V)濾波，由電阻R1(2K)、發(fā)光二極管D3(LED)組成電源指示，通過濾波后的低壓直流電經(jīng)三端穩(wěn)壓集成電路IC1(型號7809)進一步穩(wěn)壓后，一路經(jīng)集成電路IC4(型號NE555)、電容C8(100μf)、電阻R5(1M)延時后，供給集成塊IC3(型號NE555)的Vcc端作工作電源，一路經(jīng)二極管D1(2CP10)供給氣敏元件測量電極的工作電源，另一路再經(jīng)集成塊IC2(型號7805)、電容C2(100μf)、C3(0.1μf)進一步穩(wěn)壓、濾波，經(jīng)電阻R2(10Ω)限流后供給氣敏元件加熱電極作加熱電源，氣敏元件必須具備這兩個電源供給的能量，才能進行氣－電轉(zhuǎn)換。
由氣敏元件QM、內(nèi)阻與可變電阻W(4.7K)、二極管D2(2Cp10)組成分壓器，并以可變電阻W動臂輸出直流電壓信號，改變動臂位置可改變靈敏度。氣－電轉(zhuǎn)換方式是氣敏元件內(nèi)阻的變化，使可變電阻W動臂電位發(fā)生變化，而可變電阻W的動臂又與集成塊IC3的MR端相接，動臂的電位變化就會直接影響IC3是否起振，當氣敏元件QM監(jiān)測到一定濃度的可燃氣時，內(nèi)阻迅速下降，W的動臂電壓就會隨內(nèi)阻下降而上升，由于W動臂與IC3的MR端相連，動臂電壓就是MR端電壓，當這一電壓上升到觸發(fā)振蕩集成電路IC3的1／3電源電壓時，由IC3、電阻R3(10K)、R4(100K)，電容C4(4700pf)、C5(0.01μf)組成的自激多諧振蕩器具備了工作條件而起振，由Q端輸出約1KC(1000周)的音頻信號，一路經(jīng)電容C6(22μf／16)、揚聲器y報警，一路經(jīng)電容C7(22μf)給雙向可控硅BCR的G極一個觸發(fā)信號電壓，使雙向可控硅BCR導(dǎo)通，使接在輸出端B1的如排風(fēng)扇、電磁閥等受控防護電器開始工作，實現(xiàn)自動防護，由電容C9(0.1μf／400V)、電阻R6(100Ω)組成阻容吸收回路保護雙向可控硅BCR。當氣敏元件QM在潔凈的空氣中，氣敏元件QM內(nèi)阻較高約50KΩ，可變電阻W的動臂電壓低于觸發(fā)振蕩集成電路IC3的1／3電源電壓，即1／3Vcc，(W動臂直接與MR相連接)，振蕩電路停振，揚聲器y無聲，雙向可控硅BCR截止，裝置處于監(jiān)測狀態(tài)。
由集成塊IC4(NE555)、電容C8(100μf)、電阻R5(1M)組成的初始特性補償電路，一端與電源聯(lián)接，另一端(Q端)與IC3的電源端聯(lián)接，用以控制觸發(fā)振蕩集成電路IC3的工作電源。由氣敏元件初始特性知不管有無可燃氣體，氣敏元件剛通電的1～3分鐘，內(nèi)阻都要下降，然后在潔凈的空氣中緩慢回升，經(jīng)過1～3分鐘，才能回升到正常工作狀態(tài)。使用初始特性補償電路后，設(shè)定的延遲時間未到，IC3由于沒有工作電源而不能工作，無論氣敏元件內(nèi)阻如何，MR端的電壓高低，裝置都不能工作。當設(shè)定延遲時間到了時，裝置就只受氣敏元件內(nèi)阻變化引起的MR端電壓變化的控制。
權(quán)利要求1.一種燃氣電子監(jiān)測裝置，包括電源、與電源聯(lián)接并含有氣敏元件的氣一電轉(zhuǎn)換電路、與氣一電轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接的信號檢出及靈敏度調(diào)節(jié)電路、與信號檢出及靈敏度調(diào)節(jié)電路相聯(lián)接的電子觸發(fā)振蕩電路、與電子觸發(fā)振蕩電路相聯(lián)接的機內(nèi)報警電路，其特征在于所述的氣-電轉(zhuǎn)換電路由一個氣敏元件(QM)、一個二極管(D1)、一個電阻(R2)和一個電容(C11)組成，二極管(D1)陽極接電源正極、陰極接氣敏元件(QM)測量電極，電阻(R2)一端接地、另一端接氣敏元件(QM)加熱電極，電容(C11)正端接氣敏元件(QM)測量電極輸出端(A)另一端接地；所述的信號檢出及靈敏度調(diào)節(jié)電路由一個可變電阻(W)和一個二極管(D2)組成，可變電阻W一端接氣敏元件(QM)測量電極輸出端(A)、另一端接二極管(D2)陽極、動臂接集成塊(IC3)的MR端，二極管(D2)陽極接可變電阻(W)、陰極接地；所述的電子觸發(fā)振蕩電路由一個集成塊(IC3)，二個電阻(R3)、(R4)，二個電容(C4、C5)組成，由集成塊(IC3)的(Vc、S、R、Q＇)端與(C5、R4、C4、R3)組成自激多諧振蕩器，并由(IC3)的Q端輸出機內(nèi)報警信號和防護裝置控制電路觸發(fā)信號；所述的機內(nèi)報警電路由一個電容(C6)和揚聲器(y)組成，電容(C6)一端接集成塊(IC3)的Q端、另一端接揚聲器(y)，揚聲器(y)的另一端接地；還包括一個與電源和電子觸發(fā)振蕩電路相聯(lián)接的初始特性補償電路，由集成塊(IC4)、二個電容(C8、C10)和一個電阻(R5)組成，由集成塊(IC4)的R、S端和MR、Vcc端與電容(C8)、電阻(R5)組成延時電路，集成塊(IC4)的Vcc、MR端接電源正極、Q端接集成塊IC3的Vcc端和電容(C10)的正端，電容(C10)另一端接地；一個與電源和電子觸發(fā)振蕩電路相聯(lián)接的防護裝置控制電路，由一個雙向可控硅(BCR)，二個電容(C7、C9)，一個電阻(R6)以及二個外接端(B1、B2)組成，雙向可控硅(BCR)控制極通過電容(C7)和集成塊(IC3)的Q端相連，電容(C9)及電阻(R6)相互串聯(lián)后并聯(lián)于雙向可控硅(BCR)的(T1、T2)兩端，T1端接地，T2端接外接端B1，外接端B2接交流電源火線。
專利摘要一種燃氣電子監(jiān)測裝置，由電源、氣-電轉(zhuǎn)換、靈敏度調(diào)節(jié)、觸發(fā)振蕩、機內(nèi)報警信號、防護控制、初始特性補償?shù)入娐方M成。本實用新型具有靈敏度高、反應(yīng)速度快、初通電或使用中停電都不會誤報警、結(jié)構(gòu)簡單等特點，適用于可燃氣監(jiān)測、火災(zāi)初起的煙霧報警、公共場合的空氣污染監(jiān)測。
文檔編號G08B21/00GK2103836SQ9121489
公開日1992年5月6日 申請日期1991年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月26日
發(fā)明者張德益 申請人:張德益