專利名稱:氣體報警及自控排風(fēng)裝置的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種氣體檢測裝置，系利用半導(dǎo)體氣敏元件之特性，配合電子線路以控制排風(fēng)扇隨著氣體濃度的變化啟動與停止。
半導(dǎo)體氣敏元件對某些可燃性氣體和毒氣十分敏感。當(dāng)遇到或脫離這些氣體時，器件電阻率就發(fā)生變化。這種變化與氣體的種類有關(guān)，與氣體的濃度有一定的線性關(guān)系。利用這一性質(zhì)，即可把氣體濃度轉(zhuǎn)變成電信號。用N型材料制成的氣敏元件遇到還原性氣體時，阻值減??；遇到氧化性氣體時，阻值增大。我國生產(chǎn)的QM－N型半導(dǎo)體氣敏元件，屬于N型材料，旁熱式的。已經(jīng)用QM－N氣敏元件作成了可燃?xì)怏w報警器電路。但是這種報警器只能報警，不能及時啟動排風(fēng)扇將可燃?xì)怏w排出。尤其是無人在場的情況，若發(fā)生氣體泄漏，僅僅報警是顯然不夠的。此時應(yīng)能自動開啟排風(fēng)扇，使危險情況得以消除。通常，要設(shè)計這樣一個控制電路將是比較復(fù)雜的，且費(fèi)用較高，體積大，使用不便。
本實(shí)用新型的任務(wù)是要提供一種改進(jìn)的控制電路，能夠在有害或可燃性氣體的濃度達(dá)到一定值時，自動報警并及時開啟排風(fēng)扇。情況正常后，能自動關(guān)斷。
本實(shí)用新型的控制電路具有一個交流電源，由該交流電源獲得的一個直流穩(wěn)壓電源，以及半導(dǎo)體氣敏元件，功放級和雙向可控硅開關(guān)等，其特征在于電路中具有一個邏輯元件，其輸入端與氣敏元件的測量極相連接，輸出端與功放級相連接，從而可以觸發(fā)雙向可控硅開關(guān)可靠導(dǎo)通，交流電源的地線與直流電源的地線直接連接，并通過雙向可控硅開關(guān)與風(fēng)扇電機(jī)相連。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是控制電路的方框圖。
圖2是圖1方框圖中的詳細(xì)電路。
如圖1所示，整個電路由電源部分、檢測級、倒相級、推動級、功放級和執(zhí)行級等組成。
如圖2所示，電源部分包括變壓、橋式整流、穩(wěn)壓及指示等。220伏交流電源經(jīng)變壓器BZ變壓，第一組17伏經(jīng)DZ橋式整流、電容C1、電阻R1濾波，二級管2CW穩(wěn)壓后，輸出9～10.5伏直流電壓供主控電路使用。第二組5伏交流電供氣敏元件QM燈絲加熱用。電源指示燈由R2、LED組成。
檢測電路由氣敏元件QM、報警選擇電位器W和補(bǔ)償電阻R3組成，它們串接于第一組電源的輸出端。電位器W是靈敏度調(diào)節(jié)，其兩端電壓能在一定范圍內(nèi)變化，調(diào)節(jié)它可改變電路報警點(diǎn)。當(dāng)氣敏元件QM－N接觸可燃?xì)怏w時，其阻值變小，于是兩端電壓降低，該電壓信號輸入到后面的邏輯元件，圖中是一個CMOS與非門集成電路進(jìn)行判別。該邏輯元件也可以是二極管或三極管。當(dāng)氣體濃度達(dá)到一定值，電壓降到CMOS的開門電平時，其輸入端為“0”，而輸出端為“1”，使推動、功放級的BG1、BG2復(fù)合管導(dǎo)通，于是可控硅控制極上有觸發(fā)信號，雙向可控硅開關(guān)KS導(dǎo)通。這里的復(fù)合管也可以用有足夠放大倍數(shù)的三極管一級代替。由于本裝置中交流電源的地線和直流電源的地線接通，K2如接到KS的陽極，風(fēng)扇就會自動啟動，將氣體排出室外。如果在K1和K2之間接入電鈴指示燈等聲光報警器，可同時發(fā)出報警信號。報警電路也可單獨(dú)使用。
隨著室內(nèi)氣體濃度的減小，氣敏元件的阻值變小，于是兩端電壓升高，到達(dá)一定值時，CMOS的輸入端為“1”，輸出端為“0”，這時BG1、BG2截止，雙向可控硅開關(guān)KS關(guān)斷，電風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。于是，實(shí)現(xiàn)了自動控制。
本控制電路還有手動開關(guān)，必要時可以使用。
以上是對還原性氣體進(jìn)行說明的，對于氧化性氣體也是同樣道理，只須顛倒一下QM與W、R3的位置或改變一下邏輯門。本實(shí)用新型所說的邏輯元件可以是非門，與非門，或非門以及與門等多種門電路。
參照圖1、圖2、檢測級由QM、W、R3組成；倒相級由CMOS與非門集成電路組成；推動級由BG1、R4、R5組成，功放級由BG2、R6、R7、C2組成；執(zhí)行級由KS、K2組成。
由于本控制電路設(shè)計上的特點(diǎn)，它具有線路簡單，靈敏度高，價格便宜，工作可靠等明顯優(yōu)點(diǎn)。本裝置很方便地實(shí)現(xiàn)了以直流電路控制交流電路，從而省去了靈敏繼電器等多種原件并簡化了線路。由于執(zhí)行元件使用了雙向可控硅無觸點(diǎn)開關(guān)，故風(fēng)扇啟動無電火花產(chǎn)生，適于防爆場合使用。本檢測裝置對多種氣體有效，如天燃?xì)狻⒚簹?、液化石油氣、乙醚、氟里昂、氫氣、乙醇、一氧化碳、二氧化碳、汽油、煤油、煙霧、氨氣等，而且具有高的靈敏度；即使微量氣體也能檢測出。運(yùn)行時，耗電極少。
權(quán)利要求
1.一種氣體報警及自控排風(fēng)裝置，由交流電源、直流電源、電風(fēng)扇D、半導(dǎo)體氣敏元件QM、功率放大級BG2和雙向可控硅開關(guān)KS組成，其特征在于電路中具有一個邏輯元件，其輸入端與氣敏元件的測量極相連接，輸出端與功率放大級相連接，從而可以觸發(fā)雙向可控硅開關(guān)導(dǎo)通，交流電源的地線與直流電源的地線直接連接，并通過雙向可控硅開關(guān)與風(fēng)扇電機(jī)相連。
2.如權(quán)利要求
1所述的氣體報警及自控排風(fēng)裝置，其特征在于所說的邏輯元件是CMOS集成電路或二極管及三極管。
專利摘要
本實(shí)用新型在控制電路中具有一個邏輯元件，例如CMOS與非門集成電路，其輸入端與氣敏元件的測量極相連接，輸出端與功放級相連，從而可以觸發(fā)雙向可控硅開關(guān)可靠導(dǎo)通。交、直流電源的地線直接連接，并通過雙向可控硅開關(guān)與風(fēng)扇電機(jī)相連。這樣就可根據(jù)氣體濃度的變化，自動開啟或關(guān)閉電風(fēng)扇。本裝置具有線路簡單，靈敏度高，價格便宜，工作可靠等明顯優(yōu)點(diǎn)，并對多種氣體有效，如煤氣、液化石油氣、一氧化碳、二氧化碳、煙霧等，可廣泛用于家庭和各種場合。
文檔編號F24F11/00GK87200413SQ87200413
公開日1987年10月14日 申請日期1987年1月13日
發(fā)明者方澄, 胡超凡 申請人:方澄, 胡超凡導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan