專利名稱：可燃性氣體報警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子報警裝置，特別涉及一種可燃性氣體安全保護報警裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外市場上所看到可燃氣性氣體報警裝置，如專利申請?zhí)朲L02224653.3燃氣安全監(jiān)控器，仍然存在下列缺點1、家庭中可燃性氣體報警器，大多數(shù)采用的是的半導體氧化物傳感器，a)其誤差較大，靈敏度隨溫度和濕度的改變而改變，重復性差，靈敏度是非線性的，給濃度指示帶來麻煩。b)沒有爆炸下限(LEL)濃度指示，濃度沒有量的大小，一旦報警用戶心中緊張。
2、煤礦中雖然大多采用的是接觸燃燒型傳感器，但其報警器的濃度指示，(1)要么是數(shù)字指示，礦工看不懂，只能是安全員使用。數(shù)字指示、耗電量大，電池供電使用時間短，(2)要么是沒有濃度指示報警器，空氣濃度沒有量的大小，礦工心中沒有數(shù)。
3、目前國內(nèi)外家用可燃性氣體報警器和煤礦瓦斯報警器，一般都采用的是“嘀！嘀！……”報警，不容易引起注意，往往會誤事。申請人的專利ZL00226759.4燃氣安全保護(器)報警裝置，采用的是語音提示，但因采用半導氧化物傳感器，濃度指示重復性差，線性度差，濃度指示只有4級報警。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出一種可燃性氣體報警裝置，它能有效地防止可燃性氣體(包括瓦斯)引起的中毒、爆炸和火災(zāi)等重大事故發(fā)生。
為了實現(xiàn)上述任務(wù)本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案一種可燃性氣體報警裝置，包括穩(wěn)壓電源、信號檢測、信號處理、控制電路及控制輸出部分組成；其特征在于，所述的穩(wěn)壓電源由變壓器、橋式整流器和穩(wěn)壓器組成；信號檢測由傳感器和前置放大器所組成；信號處理由比較電路和延遲電路組成；控制電路由排風扇控制電路、電磁閥控制電路、濃度控制電路、語音控制電路、防沖擊電路和手動檢查組成；控制輸出由排風扇、電磁閥、濃度指示及揚聲器組成；變壓器的輸出與橋式整流器的輸入相連，橋式整流器的輸出與穩(wěn)壓器的輸入相連，穩(wěn)壓器的輸出與傳感器及整機控制電路電源端相連；傳感器與前置放大器的輸入相連，前置放大器的輸出與比較電路輸入相連，比較電路的輸出與延遲電路的輸入相連；延遲電路的輸出分別與排風扇控制電路電磁閥控制電路濃度控制電路語音控制電路及防沖擊電路的輸入相連；排風扇控制電路的輸出與排風扇相連，電磁閥控制電路輸出與電磁閥相連；濃度指示控制電路的輸出與濃度指示相連；語音控制電路的輸出與揚聲器相連；防沖擊電路的輸出與傳感器相連；手動檢查電路與前置放大器相連。
本實用新型帶來的技術(shù)效果是(A)在家庭可燃性氣體報警器采用接觸(催化)燃燒型等傳感器和可燃性生氣體爆炸下限(LEL)的濃度用LED指示，使得報警靈敏度線性化好、重復性好，大大降低功耗，提高了報警精確度、提高了家庭報警器檔次。
(B)在煤礦瓦斯報警裝置中，采用發(fā)光二級管(LED)來表述瓦斯(甲烷)爆炸下限LEL(爆炸前濃度)，礦工們能夠看得懂，一目了然，簡單可靠，耗電節(jié)省1/2～1/3，可以使用電池供電，使用時間長。解決了瓦斯?jié)舛仁巧倭?，還是已接近爆炸濃度的問題。
(C)在煤礦瓦斯報警裝置中，采用語音提示功能，分二級或多級報警。(1)在低濃度，當≥1％濃度左右，語音提示“請注意瓦斯?jié)舛瘸瑯?！”并不斷重復。提醒礦工瓦斯?jié)舛瘸瑯恕?2)在高濃度，當濃度≥2(或≥1.5％)時，語音提示“請注意瓦斯?jié)舛瘸瑯?，避免明火，請盡快撤離現(xiàn)場！”等語音，并不斷重復。告訴礦工避免明火，請盡快撤離現(xiàn)場，避免爆炸、火災(zāi)等重大事故發(fā)生。將來有可能讓煤礦工人腰間或頭盔上帶一個本產(chǎn)品，減少重大火災(zāi)和爆炸事故發(fā)生。
(D)當高濃度時，為了防止傳感器中毒，當濃度≥5％(或4％級)時，自動切斷傳感器電壓。


圖1是本實用新型電路框圖；圖2是本實用新型煤礦用瓦斯報警裝置實施例電路框圖；圖3是本實用新型原理線路圖；圖4為本實用新型線路原理圖。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實用實型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理做詳細說明。
具體實施方式
1、家用可燃性氣體報警裝置圖1是本實用新型電路框圖，本實用新型包括一變壓器1，變壓器1的輸出與橋式整流器2的輸入相連，橋式整流器2的輸出與穩(wěn)壓器3的輸入相連，穩(wěn)壓器3的輸出與傳感器4及整機控制電路電源端相連。傳感器4與前置放大器5的輸入相連，前置放大器的輸出5與比較電路6輸入相連，比較電路6的輸出與延遲電路7的輸入相連。延遲電路7的輸出分別與排風扇控制電路8電磁閥控制電路9濃度控制電路10語音控制電路11及防沖擊電路17的輸入相連。排風扇控制電路8的輸出與排風扇12相連，電磁閥控制電路輸出9與電磁閥13相連。濃度指示控制電路10的輸出與濃度指示14相連，濃度指示14采用多級LED指示。語音控制電路11的輸出與揚聲器15相連。防沖擊電路17的輸出與傳感器4相連。手動檢查電路16與前置放大器5相連。
工作過程交流220伏電源經(jīng)過變壓器1后，產(chǎn)生交流低電壓，經(jīng)過橋式整流器2后，產(chǎn)生單向低電壓，經(jīng)過穩(wěn)壓器3后產(chǎn)生一組+5伏直流電壓，+5伏電源供應(yīng)傳感器及整機控制電路電壓需要。
開機后，為了防止誤報警，經(jīng)過延時電路7，保證開機后，不會產(chǎn)生誤報警。a)一旦可燃性氣體泄漏時，傳感器G、F電橋失去平衡，前置放大器5有輸出。濃度指示14采用多級LED指示，當空氣中濃度≥0.5％時，比較電路第一級有輸出，濃度指示14的第一級LED1發(fā)光(亮)；一旦空氣中濃度≥1％時，比較電路6第二級有輸出，濃度指示的第一級LED1、第二級LED2發(fā)光(亮、黃色)，排風扇控制電路8有輸出，排風扇12打開，減少房間空氣濃度；電磁閥控制電路有輸出，電磁閥關(guān)斷。語音電路有輸出，揚聲器發(fā)出聲音“火警聲+語音提示”，告訴用戶采取措施，避免中毒和爆炸事故發(fā)生……，當空氣濃度≥5％時，第一～第十個LED亮，防沖擊電路17有輸出，切斷了傳感器電源。每隔一段時間，應(yīng)按一下手動檢查電路16(按鈕)，語音應(yīng)報警，濃度指示14的LED1-LED10應(yīng)發(fā)光，否則說明本機有故障。
圖3是本實用新型原理線路圖，交流220伏電源通過插座與變壓器T初級相連，變壓器次級通過保險絲和橋式整流器D1-D4相連，橋式整流器輸出和穩(wěn)壓器IC32輸入相連，穩(wěn)壓器IC32是三端穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓器IC32輸出與整機控制電路的電源端相連，穩(wěn)壓器IC32輸出也通過R35、DW與傳感器F、G相連；傳感器F、G通過R3、R1、W1、R2、R4與IC1相連，IC1是前置放大器，IC1可以是差動放大器，運算放大器或儀表放大器等；IC1輸出3腳與IC2-IC11的輸入端2腳相連，IC2-IC11是比較器、運算放大器或?qū)Ｓ眉呻娐返?；R5-R15的公共端分別與IC2-IC11的輸入端1腳分別相連；IC2-IC11的輸出端3腳分別與IC12-IC21的輸入端2腳相連，R16和C4的公共端與IC12-IC21的輸入端1腳相連。IC12-IC21的輸出端3腳分別通過R17LED1、R18LED2、R19LED3、R20LED4、R21LED5、R22LED6、R23LED7、R24LED8、R25LED9、R26LED10與電源正極相連。IC13-IC21的輸出端3腳分別與IC22-IC30的輸入端1、2相連，IC12-IC30是與非門電路，IC22、IC23的輸出端3腳通過R33與BG1的b極相連，BG1的C極通過繼電器J1和D5與電源正級相連。IC13的輸出端3腳通過R31、C3、R32與IC33的輸入端1、2腳相連，IC33的輸出端3腳通過R34與BG2的b極相連，BG2的C極與MT和D6相連，IC33是與非門電路。IC22和IC23的輸出3腳與IC31的控制端10腳相連。IC24-IC29的輸出端3腳與IC31的控制端11腳相連。IC31的12腳直接與電源+5伏相連。IC31的8腳通過R27與電源+5伏相連。IC31的輸出端7腳通過R28、R29與BG3的b極相連。BG3的C極通過揚聲器與電源+5伏相連。IC31的輸出端6腳通過R30、LED11與電源+5伏相連。IC30的輸出3腳通過R36、BG4與繼電器J2相連。IC31是永久記憶型語音錄音電路或語音錄放成品。
變壓器T初級通過插座獲得220伏電源，變壓器T次級獲得交流低電壓，交流低電壓通過保險絲及D1-D4橋式整流器，產(chǎn)生低壓單向脈動電壓，單向脈動電壓通過濾波電容C1、C2及穩(wěn)壓器IC32、產(chǎn)生一組+5伏直流電源，+5伏電源供給整機低電壓的需要、+5伏電源通過R35、穩(wěn)壓二級管DW供給傳感器F、G的橋式電路的電源需要。傳感器F、G的橋式電路通過R3、R4與IC1的輸入端1、2腳分別相連。當燃氣泄漏時，橋式電路的A、B兩端電壓失去平衡，IC1的輸出端3腳就有電壓輸出，當空氣濃度≥0.5％時，E點的電平≥IC2的1腳電平，IC2的3腳0→“1”電平，IC12的3腳“1”→“0”電平，LED1發(fā)光，代表空氣濃度≥0.5％。當空氣濃度≥1％，E點電平≥IC2和IC3的1腳電平，IC2和IC3的3腳是“0”→“1”電平，IC12和IC13的3腳為“1”→“0”電平，LED1和LED2發(fā)光(亮)，IC22為“1”電平，BG1工作，繼電器J1吸合，排風扇自動打開。因IC13的3腳電平“1”→“0”，由于R31、C3、R32的微分作用，產(chǎn)生一個脈沖電壓，經(jīng)過IC33整形，該脈沖使BG2導通，使電磁閥MT關(guān)斷，燃氣管道被關(guān)閉，IC33是與非門電路。因IC13的3腳“o”電平→IC22的3腳為“1”電平→觸發(fā)IC31的10腳，IC31工作，存在IC31的第1段語音通過揚聲器發(fā)出“火警聲+請注意燃氣已經(jīng)泄漏，請打窗戶通風！”等語音，并不斷重復。LED11產(chǎn)生紅色閃光。告訴用戶，燃氣已經(jīng)泄漏，盡快采取簡單措施打開窗戶門通風，減少空氣濃度，避免中毒事故發(fā)生。當空氣濃度≥2％(也可改為1.5％級)，LED1-LED4發(fā)光，表明空氣濃度較高，較危險了，IC31的10腳和11腳都被觸發(fā)，存在IC31的第1段和第2段語音通過揚聲器Y發(fā)出“火警聲+請注意燃氣已經(jīng)泄漏，請打開窗戶通風、避免明火，防止爆炸事故發(fā)生！”并不斷重復，語音內(nèi)容和語音報警的濃度級別也可根據(jù)用戶要求而設(shè)定。告訴用戶避免明火，防止爆炸事故發(fā)生。
當空氣濃度≥5％時，IC30的輸出端3腳是“1”電平，BG4導通，J2繼電器動作，J2常閉接點切斷供給傳感器F、G等構(gòu)成橋式電路的正電壓，防止高濃度氣體沖擊傳感器，引起傳感器中毒。該產(chǎn)品同樣適用鍋爐房、餐廳等工作場所，本裝置也可簡化，不加延時電路，但是開機后會有若干秒誤報警。本裝置有手動檢查功能。
2、煤礦用瓦斯報警裝置圖2是本實用新型煤礦用瓦斯報警裝置實施例電路框圖，本實用新型包括一個電池1、電池1的輸出與傳感器2及整機控制電路的電源端相連。傳感器2與前置放大器(3)輸入相連。前置放大器3輸入與比較電路4相連，比較電路4輸出與延遲電路5輸入相連，延遲電路5輸出分別與濃度控制電路6語音控制電路7及防沖擊電路11的輸入相連。濃度控制電路6輸出與濃度指示電路8相連，語音控制電路7輸出與揚聲器9相連，手動檢查電路10與前置放大器3輸入相連。防沖擊電路11的輸出與傳感器2相連。
工作過程電池產(chǎn)生一組3.6-4.2左右的電壓供應(yīng)傳感器及整機控制電路電壓需要。電池裝進電池盒后，為了防止誤報警，經(jīng)過延時電路5延遲，保證開機后，不會產(chǎn)生誤報警。(但為了簡化電路，也可以不用延遲電路5，但每次開機后，就會有若干秒誤報警。)a)一旦礦井空氣瓦斯?jié)舛取?.5％，濃度指示第一級LED1發(fā)光；b)一旦空氣中瓦斯?jié)舛取?％，濃度控制電路6有輸出，濃度指示14的第一級LED1和第二LED2發(fā)光，語音電路7有輸出，揚聲器發(fā)出“請注意瓦斯?jié)舛瘸瑯?！”。并不斷重復。告訴礦工瓦斯?jié)舛瘸瑯?！當濃度?％時，LED1-LED4發(fā)光，揚聲器發(fā)出“請注意瓦斯?jié)舛瘸瑯耍”苊饷骰?，請盡快撤離！?！辈⒉粩嘀貜?。當空氣濃度≥5％時(或4％級)，LED1-LED10全部發(fā)光，防沖擊電路11切斷傳感器F、G電源。每隔一段時間按一下手動檢查電路10(按鈕)，本機應(yīng)語音報警、濃度指示LED1-LED10應(yīng)發(fā)光，否則說本機有故障。
圖4為本實用新型線路原理圖。電池通過電池盒和保險絲與傳感器F、G及整機控制電路電壓相連。傳感器F、G通過R3、R1、W1、R2、R4與IC1相連，IC1是前置放大器，IC1可以是差動放大器、運算放大器或儀表放大器等；IC1輸出端3腳與IC2-IC11的輸入2腳相連，IC2-IC11是比較器、運算放大器或?qū)Ｓ眉呻娐返?；R5-R15的公共端分別與IC2-IC11的輸入端1腳分別相連；IC2-IC11輸出3腳分別與IC12-IC21的輸入2腳相連，R16和C4的公共端與IC12-IC21的輸入1腳相連。IC12-IC21的輸出端3腳分別通過R17LED1、R18LED2、R19LED3、R20LED4、R21LED5、R22LED6、R23LED7、R24LED8、R25LED9、R26LED10與電源正級相連，IC13-IC21的輸出端3腳分別與IC22-IC30的輸入1、2腳相連。IC24-IC29的輸出3腳與IC31的11腳相連。IC22和IC23的輸出3腳與IC31的10腳相連，IC31的8腳通過R27與電源正級相連。IC31的12腳與電源正級相連，IC12-IC30是與非門集電路。IC31的輸出端7腳通過R28、R29與BG3的b極相連。BG3的C極通過揚聲器與電源正級相連。IC31的6腳通過R30、LED11與電源正級相連。IC31是永久性語音錄音集成電路或語音錄放成品極。IC30的輸出3腳，通過電阻R36、BG1、與J2繼電器相連。
電池通過R35、DW與傳感器F、G相連，傳感器獲得電壓，當瓦斯(甲烷)濃度≥0.5％，傳感器F、G與R1、R2、W1構(gòu)成橋路失去平衡，IC1輸出3腳E點電壓≥IC2的1腳電壓時，IC2輸出3腳為“1”電平，IC12輸出“0”電平→LED1發(fā)光。當空氣濃度≥1％時，E點電壓≥IC2和IC3的1腳電壓，IC2和IC3的輸出3腳輸出“1”電平→LED1和LED2發(fā)光，LED11發(fā)出閃光，IC22和IC23的輸出3腳為“1”電平，觸發(fā)IC31的10腳，存在IC31的第1段語音通過揚聲器Y發(fā)出“請注意瓦斯?jié)舛瘸瑯?！”并不斷重復。當空氣濃度?％時，IC2-IC5的輸出3腳為“1”電平，IC2-IC15的輸出3腳為“0”電平，LED1-LED4發(fā)光，IC22-IC24的輸出3腳為“1”電平，觸發(fā)IC31的10腳和11腳，IC31的7腳輸出為“1”電平，BG3導通，將存在IC31的第1段和第2段語音通過揚聲器壓發(fā)出“請注意，瓦斯?jié)舛瘸瑯?，避免明火，請盡快撤離！”等語音，并不斷重復LED11發(fā)出閃光，告戒濃度已超過危險值……當空氣濃度≥5％時，LED1-LED10發(fā)光，揚聲器仍發(fā)出第1和第2段聲音，IC30的輸出為“1”電平，BG1導通，繼電器動作，J2常閉接點斷開，切斷供給傳感器F、G橋路電源電壓，防止高濃度引起傳感器中毒。
權(quán)利要求1.一種可燃性氣體報警裝置，包括穩(wěn)壓電源、信號檢測、信號處理、控制電路及控制輸出部分組成；其特征在于，所述的穩(wěn)壓電源由變壓器(1)、橋式整流器(2)和穩(wěn)壓器(3)組成；信號檢測由傳感器(4)和前置放大器(5)所組成；信號處理由比較電路(6)和延遲電路(7)組成；控制電路由排風扇控制電路(8)、電磁閥控制電路(9)、濃度控制電路(10)、語音控制電路(11)、防沖擊電路(17)和手動檢查(16)組成；控制輸出由排風扇(12)、電磁閥(13)、濃度指示(14)及揚聲器(15)組成；變壓器(1)的輸出與橋式整流器(2)的輸入相連，橋式整流器(2)的輸出與穩(wěn)壓器(3)的輸入相連，穩(wěn)壓器(3)的輸出與傳感器(4)及整機控制電路電源端相連；傳感器(4)與前置放大器(5)的輸入相連，前置放大器的輸出(5)與比較電路(6)輸入相連，比較電路(6)的輸出與延遲電路(7)的輸入相連；延遲電路(7)的輸出分別與排風扇控制電路(8)電磁閥控制電路(9)濃度控制電路(10)語音控制電路(11)及防沖擊電路(17)的輸入相連；排風扇控制電路(8)的輸出與排風扇(12)相連，電磁閥控制電路輸出(9)與電磁閥(13)相連；濃度指示控制電路(10)的輸出與濃度指示器(14)相連；語音控制電路(11)的輸出與揚聲器(15)相連；防沖擊電路(17)的輸出與傳感器(4)相連；手動檢查電路(16)與前置放大器(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃性氣體報警裝置，其特征在于，所述的語音電路(11)采用的是永久記憶型語音錄音電路或語音錄放成品板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的可燃性氣體報警裝置，其特征在于，所述的比較電路(6)采用的是比較器、運算放大器或?qū)Ｓ眉呻娐贰?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃性氣體報警裝置，其特征在于，所述的語音電路(11)為多級報警。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃性氣體報警裝置，其特征在于，所述的濃度指示(14)采用多級LED指示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的可燃性氣體報警裝置，其特征在于，所述的前置放大器電路(5)采用的是差動放大器、儀表放大器或運算放大器。
專利摘要本實用新型公開了一種可燃性氣體報警裝置，它由變壓器，橋式整流器，穩(wěn)壓器，前置放大器，比較電路，延時電路，排風扇控制電路，電磁閥控制電路，語音控制電路、排風扇、電磁閥、揚聲器，防高濃度沖擊電路及手動檢查電路等構(gòu)成。解決了(1)家用燃氣報警裝置報警靈敏度重復性和線性度問題，(2)煤礦用報警裝置氣體爆炸下限(LEL)濃度用10級或20級LED報警，礦工看得懂，簡單可靠，又大大地減少功耗，延長電池使用時間。(3)語音提示用2級或多級報警，避免爆炸重大事故發(fā)生。整機具有功能全，耗電省，靈敏度重復性好、線性度好等特點。
文檔編號G08B21/00GK2891126SQ200520106020
公開日2007年4月18日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者陳榮松 申請人:陳榮松