[实用新型]有害气体自控报警排风装置

说明书

本实用新型属有害和可燃气体的监测报警，并自动控制排风扇调节室内空气的设备。系利用半导体气敏元件（以下简称气敏件）实现“气－－电”转换，再以电子线路控制实现监测报警和调节空气保护环境的。

所属技术领域里已经公开的专利有：A.防止煤气中毒换气扇自动控制器，申请号：86201130，公告日：1987年7月22日；B.气体报警及自控排风装置，申请号：87200413，公告日：1987年10月14日；C.自动控制排风装置，申请号：87203115，公告日：1988年1月13日；D.自动排风扇，申请号：87206274，公告日：1988年1月27日。其中专利A为利用继电器控制启动排风扇。因而，受继电器吸合时滞，触点容量，触点火花，体积造价等因素影响稳定性，可靠性，安全性与实用性。其中专利A，B，C气敏件的加热方式均系未经稳压的交流电源供电，易受电源波动的影响，且双向可控硅的控制极与直流电路连接，当双向可控硅或排风扇出现故障时，危及整个设备的安全。另外，用双向可控硅驱动排风扇一类的电感性负载，应有保护电路。其中专利D系气敏件置于排风扇外壳上。而通常排风扇安装于室内墙壁的上方。当用于监测比重大的液化石油气时，储气罐处泄漏出的气体深度已达燃烧和爆炸的危险浓度，风扇上的传感器不易及时得到反应。还有，上述4项专利的排风控制均由气敏件的反应而决定启停，无延时控制功能，不利于室内空气的及时全部更新。基于夏季排风换气扇常需较长时间手动控制开启的需要，应增设“手动”与“自动”控制开关。手动控制时，可随意长时间开启换气排风，自动控制时，可监测报警与自动排风。其中专利B“手动”控制时，整个设备仍处供电状态，其余专利虽未明确指出整个设备处于何种状态，但均未考虑手动时仅需给排风扇供电问题，否则不利于节约能源，更重要的是缩短了气敏件的使用寿命。

本实用新型的目的在于消除上述已有技术的缺陷或弥补其不足之处而构思形成的技术解决方案。

本实用新型的整机电路方框图如图1，其中［1］是气敏监测，［2］是监测控制，［3］是报警讯响，［4］是延时保持，［5］是执行部件，［6］是排风扇，［7］是稳压电源。

图2是整机的电路原理图。由B，D1－D4，D5，BG1，R1，C1，C2构成稳压电源。直流电路精简为一组电源供给。

QM为气敏件，由非化学配比的金属氧化物半导体材料烧结而成。处于工作条件时，遇有可燃和有害气体时，其阻值发生变化而实现“气－－电”转换的。由于气敏件工作时丝极被加热到200－－400摄氏度，环境温湿度对敏感特性有影响，因而提供一个稳定的丝极电压和恒定的电流，使气敏件工作稳定可靠。电位计W1，指示灯ZD与电阻R2起着降压与稳流作用，以使气敏件调整在合适的工作状态中。指示灯在非标称工作条件下时，灯泡的电阻与灯丝的冷热状态相关。灯丝温度高时电阻就大，反之电阻就小。而灯丝温度又与通过的电流有关，所以当电源电压略有升高时，通过灯丝的电流增大，灯丝电阻亦增大，又促使回路电流减小。电源电压下降时，通过灯丝电流减小，灯丝电阻亦减小，又促使回路电流增大。这样通过灯丝电阻的变化，便确保了回路电流的稳定。指示灯欠压工作延长使用寿命，兼指示气敏件的通断以及指示本有害气体自控报警排风装置是否接入工作状态。

气敏件在非通电的常温下，元件缓慢的吸附空气中的水蒸汽，二氧化碳，一氧化碳，碳氢化合物等气体而可能达到饱合状态。所以开始通电工作时，元件阻值急剧下降，经过1－－2分钟后逐渐再恢复到稳定状态。在气敏件加热的初期稳定期内，延迟1－－2分钟再接通测试电极的K2可以防止误报警和启动排风扇，有利于增强信任感。调解W2可以改变控制灵敏度。

监测控制，报警，延时保持采用廉价的时基集成电路555或556［IC］。其中556的1／2或一个555，加R4，R5，R6，C3构成非稳态多谐振荡器。平时气敏件呈高阻态，故P点（亦即时基集成电路重置输入端）为低电位，振荡器停止工作。当气敏件遇有害和可燃气体时，内阻减小，重置输入端电位升高，振荡器开始工作，扬声器YS发出讯响。输出音调受R4，R5，R6及C3所控制，改变C3的数值可使输出音调改变。

时基集成电路的另一部分（或另一个555）与R8，C8构成延时保持。触发输入端获触发脉冲后，即输出高电平。其延时保持时间t＝1.1RC，改变C8的数值即可改变延时长短。延时保持时间的选择取决于预警室内空间的容积与排风扇的排风量。例如容积45立米的房间，如选用叶片直径为250毫米风量15立米／分排风扇，约需延时保持排风3分钟左右即可。