[其他]气体报警及自控排风装置

说明书

本实用新型涉及一种气体检测装置，系利用半导体气敏元件之特性，配合电子线路以控制排风扇随着气体浓度的变化启动与停止。

半导体气敏元件对某些可燃性气体和毒气十分敏感。当遇到或脱离这些气体时，器件电阻率就发生变化。这种变化与气体的种类有关，与气体的浓度有一定的线性关系。利用这一性质，即可把气体浓度转变成电信号。用N型材料制成的气敏元件遇到还原性气体时，阻值减小；遇到氧化性气体时，阻值增大。我国生产的QM－N型半导体气敏元件，属于N型材料，旁热式的。已经用QM－N气敏元件作成了可燃气体报警器电路。但是这种报警器只能报警，不能及时启动排风扇将可燃气体排出。尤其是无人在场的情况，若发生气体泄漏，仅仅报警是显然不够的。此时应能自动开启排风扇，使危险情况得以消除。通常，要设计这样一个控制电路将是比较复杂的，且费用较高，体积大，使用不便。

本实用新型的任务是要提供一种改进的控制电路，能够在有害或可燃性气体的浓度达到一定值时，自动报警并及时开启排风扇。情况正常后，能自动关断。

本实用新型的控制电路具有一个交流电源，由该交流电源获得的一个直流稳压电源，以及半导体气敏元件，功放级和双向可控硅开关等，其特征在于电路中具有一个逻辑元件，其输入端与气敏元件的测量极相连接，输出端与功放级相连接，从而可以触发双向可控硅开关可靠导通，交流电源的地线与直流电源的地线直接连接，并通过双向可控硅开关与风扇电机相连。

下面结合附图详细描述本发明的实施例。

图1是控制电路的方框图。

图2是图1方框图中的详细电路。

如图1所示，整个电路由电源部分、检测级、倒相级、推动级、功放级和执行级等组成。

如图2所示，电源部分包括变压、桥式整流、稳压及指示等。220伏交流电源经变压器BZ变压，第一组17伏经DZ桥式整流、电容C₁、电阻R₁滤波，二级管2CW稳压后，输出9～10.5伏直流电压供主控电路使用。第二组5伏交流电供气敏元件QM灯丝加热用。电源指示灯由R₂、LED组成。

检测电路由气敏元件QM、报警选择电位器W和补偿电阻R₃组成，它们串接于第一组电源的输出端。电位器W是灵敏度调节，其两端电压能在一定范围内变化，调节它可改变电路报警点。当气敏元件QM－N接触可燃气体时，其阻值变小，于是两端电压降低，该电压信号输入到后面的逻辑元件，图中是一个CMOS与非门集成电路进行判别。该逻辑元件也可以是二极管或三极管。当气体浓度达到一定值，电压降到CMOS的开门电平时，其输入端为“0”，而输出端为“1”，使推动、功放级的BG₁、BG₂复合管导通，于是可控硅控制极上有触发信号，双向可控硅开关KS导通。这里的复合管也可以用有足够放大倍数的三极管一级代替。由于本装置中交流电源的地线和直流电源的地线接通，K₂如接到KS的阳极，风扇就会自动启动，将气体排出室外。如果在K₁和K₂之间接入电铃指示灯等声光报警器，可同时发出报警信号。报警电路也可单独使用。

随着室内气体浓度的减小，气敏元件的阻值变小，于是两端电压升高，到达一定值时，CMOS的输入端为“1”，输出端为“0”，这时BG₁、BG₂截止，双向可控硅开关KS关断，电风扇停转。于是，实现了自动控制。

本控制电路还有手动开关，必要时可以使用。

以上是对还原性气体进行说明的，对于氧化性气体也是同样道理，只须颠倒一下QM与W、R₃的位置或改变一下逻辑门。本实用新型所说的逻辑元件可以是非门，与非门，或非门以及与门等多种门电路。

参照图1、图2、检测级由QM、W、R₃组成；倒相级由CMOS与非门集成电路组成；推动级由BG₁、R₄、R₅组成，功放级由BG₂、R₆、R₇、C₂组成；执行级由KS、K₂组成。

由于本控制电路设计上的特点，它具有线路简单，灵敏度高，价格便宜，工作可靠等明显优点。本装置很方便地实现了以直流电路控制交流电路，从而省去了灵敏继电器等多种原件并简化了线路。由于执行元件使用了双向可控硅无触点开关，故风扇启动无电火花产生，适于防爆场合使用。本检测装置对多种气体有效，如天燃气、煤气、液化石油气、乙醚、氟里昂、氢气、乙醇、一氧化碳、二氧化碳、汽油、煤油、烟雾、氨气等，而且具有高的灵敏度；即使微量气体也能检测出。运行时，耗电极少。