CN104978827A

CN104978827A - 报警阈值可调的可燃气体检测装置

Info

Publication number: CN104978827A
Application number: CN201510348033.XA
Authority: CN
Inventors: 黄其
Original assignee: Chengdu E-Trust Standard Certification Group Co Ltd
Current assignee: Chengdu E-Trust Standard Certification Group Co Ltd
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2015-10-14

Abstract

报警阈值可调的可燃气体检测装置，包括可燃气体检测电路、报警电路、浓度显示电路；报警电路包括比较器U1、提供可燃气体浓度上限阈值的第一分压电路、三极管Q1、限流电阻R8和蜂鸣器；浓度显示电路包括第二分压电路和N个浓度判断显示电路，浓度判断显示电路包括电压比较器、发光二极管；电压比较器的负极均连接可燃气体检测电路的输出端，正极各与第二分压电路的一个输出端相连，输出端连接发光二极管。本发明可以检测可燃气体和显示可燃气体的浓度等级，在可燃气体浓度超过了报警阈值时进行报警，安全可靠，提高了气体监测的安全性；可燃气体检测装置的报警阈值可根据使用需要调整，适用于不同的监测需要，通用性强，灵活性好。

Description

报警阈值可调的可燃气体检测装置

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，具体地，涉及一种报警阈值可调的可燃气体检测装置。

背景技术

可燃气体泄漏与空气混合容易造成爆炸和火灾，可燃气体的泄漏带来的安全隐患非常大，不仅造成起火地点的财产损失，也容易造成威胁人们的生命安全。对于知识密集型和服务性企业，火灾和爆炸引起的财产损失更加严重，可能导致各种资料、文件的丢失。因此，可燃气体泄漏的监测非常重要。

目前监测气体泄漏的主要装置主要为气体传感器，气体传感器又称“气敏传感器”，其种类繁多，可用于检测可燃、有毒气体，按所用气敏材料及气敏特性的不同，可分为半导体式、固体电解质式、电化学式、接触燃烧式、高分子式等种类。

现有技术中的气体监测装置的报警阈值无法调整，灵活性和通用性较差。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种通用性强的报警阈值可调的可燃气体检测装置，该可燃气体检测装置的浓度报警阈值可根据使用需要调整，适用于不同的监测需要。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

报警阈值可调的可燃气体检测装置，包括可燃气体检测电路、报警电路、浓度显示电路；所述报警电路包括比较器U1、提供可燃气体浓度上限阈值的第一分压电路、三极管Q1、限流电阻R8和蜂鸣器；所述第一分压电路由电阻R6、可变电阻R7串联构成，电阻R6连接电源VCC，可变电阻R7接地，比较器U1的反向输入端连接在电阻R6和可变电阻R7的公共端上、正向输入端与可燃气体检测电路的输出端相连、输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极与电源VCC相连，发射极通过限流电阻R8连接蜂鸣器；所述浓度显示电路包括第二分压电路和N个浓度判断显示电路，所述第二分压电路由至少M个分压电阻串联而成，M大于N，且N大于3；第二分压电路一端接地、另一端连接电源VCC，且具有多个输出端，每两个分压电阻的公共端为第二分压电路的一个输出端；所述浓度判断显示电路包括电压比较器、发光二极管，发光二极管正极连接电源VCC、负极连接电压比较器的输出端；N个浓度判断显示电路的电压比较器的负极均连接可燃气体检测电路的输出端，正极各与第二分压电路的一个输出端相连。

进一步，所述浓度判断显示电路还包括一个限流电阻，发光二极管的正极通过该限流电阻连接电源VCC。

作为本发明的进一步改进，所述可燃气体检测电路包括气体传感器、可变电阻BP1和可变电阻BP2，气体传感器具有两个加热电极和两个输出电极，其一个加热电极连接电源VCC、另一个加热电极通过可变电阻BP1接地；其一个输出电极连接电源VCC、另一个输出电极通过可变电阻BP2接地，可变电阻BP2的动触点为可燃气体检测电路的输出端。

进一步，所述浓度显示电路包括第二分压电路和4个浓度判断显示电路，所述第二分压电路由分压电阻R1、R2、R3、R4、R5串联而成，分压电阻R1连接电源电路的输出端，分压电阻R5接地。

优选的，所述分压电阻R1、R2、R3、R4、R5的电阻依次为10KΩ、1KΩ、1KΩ、1KΩ、1KΩ。

优选的，所述电源VCC为12V直流电源，所述三极管Q1为NPN型三极管，所述限流电阻R8的阻值为330Ω。

进一步，所述电源VCC还通过电容C接地，所述电容C的容值为47UF。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明提供了一种包括可燃气体检测电路、报警电路、浓度显示电路的报警阈值可调的可燃气体检测装置，不仅可以检测到可燃气体，而且能显示检测到的可燃气体的浓度等级，并且在可燃气体浓度超过了报警阈值时进行报警，安全可靠，提高了气体监测的安全性；

2、本发明的可燃气体检测装置的报警阈值可根据使用需要调整，适用于不同的监测需要，通用性强，灵活性好。

3、本发明的可燃气体检测装置的结构简单、成本低。

附图说明

图1是本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，报警阈值可调的可燃气体检测装置，包括可燃气体检测电路、报警电路、浓度显示电路。

所述可燃气体检测电路包括气体传感器QM、可变电阻BP1和可变电阻BP2，气体传感器QM具有四个电极，分别为：加热电极H、加热电极H1、输出电极A、输出电极B，其一个加热电极H、加热电极H1，其加热电极H和输出电极A连接电源VCC，加热电极H1通过可变电阻BP1接地；输出电极B通过可变电阻BP2接地。可变电阻一般具有两个固定端，一个动触点，本实施例中，可变电阻BP1的一个固定端连接加热电极H1、另一个固定端和动触点接地；可变电阻BP2的一个固定端连接输出电极B、另一个固定端接地、动触点为可燃气体检测电路的输出端。

所述报警电路包括比较器U1、提供可燃气体浓度上限阈值的第一分压电路、三极管Q1、限流电阻R8和蜂鸣器F；所述第一分压电路由电阻R6、可变电阻R7串联构成，电阻R6连接电源VCC，可变电阻R7接地，可变电阻R7两端的电压即可燃气体浓度的上限阈值，由于R7两端的电压可调，因此该可燃气体的上线阈值浓度可调，即报警浓度可以根据需要设置。比较器U1的反向输入端连接在电阻R6和可变电阻R7的公共端上、正向输入端与可燃气体检测电路的输出端（即可变电阻BP2的动触点）相连、输出端连接三极管Q1的基极B、正电源端V+连接电源VCC、负电源端V-接地。三极管Q1的集电极C与电源VCC相连，发射极E通过限流电阻R8连接蜂鸣器F。可燃气体检测电路的输出端输出的可燃气体浓度信号大于电阻R7上的电压即上限阈值时，表示可燃气体达到上限浓度，此时比较器U1输出高电平信号，驱动蜂鸣器F报警。

所述浓度显示电路包括第二分压电路和N个浓度判断显示电路，所述第二分压电路由至少M个分压电阻串联而成，M大于N，且N大于3；第二分压电路一端接地、另一端连接电源VCC，且具有多个输出端，每两个分压电阻的公共端为第二分压电路的一个输出端；所述浓度判断显示电路包括电压比较器、发光二极管，发光二极管正极连接电源VCC、负极连接电压比较器的输出端；N个浓度判断显示电路的电压比较器的负极均连接可燃气体检测电路的输出端，正极各与第二分压电路的一个输出端相连。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例中的对浓度显示电路进行进一步改进：

每个浓度判断显示电路还包括一个限流电阻，发光二极管的正极通过该限流电阻连接电源VCC。

实施例3：

在实施例2的基础上，所述浓度显示电路包括第二分压电路和4个浓度判断显示电路，所述第二分压电路由分压电阻R1、R2、R3、R4、R5串联而成，分压电阻R1连接电源电路的输出端，分压电阻R5接地，第二分压电路共具有四个输出端，四个输出端分别是：R1和R2的公共端、R3和R2的公共端、R3和R4的公共端、R4和R5的公共端，这四个输出端分别连接到4个浓度判断显示电路的电压比较器的正向输入端。

进一步地，4个浓度判断显示电路的结构分别如下：

第一个浓度判断显示电路包括电压比较器A1、发光二极管VD4、限流电阻R12，电压比较器A1的正向输入端连接R4和R5的公共端、反向输入端连接可变电阻BP2的动触点、输出端连接发光二极管VD4的负极，发光二极管VD4正极通过限流电阻R12连接电源VCC；

第二个浓度判断显示电路包括电压比较器A2、发光二极管VD3、限流电阻R11，电压比较器A2的正向输入端连接R4和R3的公共端、反向输入端连接可变电阻BP2的动触点、输出端连接发光二极管VD3的负极，发光二极管VD3正极通过限流电阻R11连接电源VCC；

第三个浓度判断显示电路包括电压比较器A3、发光二极管VD2、限流电阻R10，电压比较器A3的正向输入端连接R2和R3的公共端、反向输入端连接可变电阻BP2的动触点、输出端连接发光二极管VD2的负极，发光二极管VD2正极通过限流电阻R10连接电源VCC；

第四个浓度判断显示电路包括电压比较器A4、发光二极管VD1、限流电阻R9，电压比较器A4的正向输入端连接R1和R2的公共端、反向输入端连接可变电阻BP2的动触点、输出端连接发光二极管VD1的负极，发光二极管VD1正极通过限流电阻R9连接电源VCC。

本实施例中，所述分压电阻R1、R2、R3、R4、R5的电阻依次为10KΩ、1KΩ、1KΩ、1KΩ、1KΩ，浓度判断显示电路中的限流电阻R9、R110、R11、R12的电阻均为1KΩ。

本实施例中，浓度显示电路可以检测4个等级的气体浓度，并分别以发光二极管显示浓度级别。通电后，将电压加到气体传感器QM的加热电极H、加热电极H1上，给气体传感器QM加热。在没有检测到气体时，气体传感器QM输出电极A、输出电极B间的电阻值很大，当检测到气体的时候，输出电极A、输出电极B 间的阻值变小，而且随着气体浓度的增大而减小，RP2 上产生的电压则随着浓度的增大而升高。A1～A4 构成4 个电压比较器，每个比较器的反向输入端接在一起，电源VCC电压经R1～R5 分压后依次给A1～A4 的正向输入端提供4 档电压，在反向输入端电压依次超过这些电压数值时，A1～A4 依次输出低电平，发光二极管VD4～VD1 依次点亮，根据点亮的LED 数量可以知道气体浓度的大致范围。

实施例4：

在实施例1至实施例3中任一实施例的基础上，本实施例中还进行如下改进：

本实施例中气体传感器QM采用QM-N5气敏传感器，电源VCC采用12V直流电源，所述三极管Q1为NPN型三极管，所述限流电阻R8的阻值为330Ω。所述电源VCC还通过电容C接地，所述电容C的容值为47UF。电源VCC经R1～R5 分压后依次给A1～A4 的正向输入端提供0.86V、1.71V、2.57V、3.43V 4 档电压。可以提供四种浓度的气体监测显示。调试浓度显示电路时，首先在玻璃瓶中充满符合安全标准的可燃气体，然后把气敏传感器放置于其中3～5分钟后，调节RP2，使其动触点（中心抽头）的电压值为0.85V。这样在应用时，当气体浓度超过安全标准，而使RP2 的动触点电压超过0.85V 时，A1 立即输出低电平，VD4 点亮。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims

1.报警阈值可调的可燃气体检测装置，包括可燃气体检测电路和报警电路，其特征在于，还包括浓度显示电路；

所述报警电路包括比较器U1、提供可燃气体浓度上限阈值的第一分压电路、三极管Q1、限流电阻R8和蜂鸣器；所述第一分压电路由电阻R6、可变电阻R7串联构成，电阻R6连接电源VCC，可变电阻R7接地，比较器U1的反向输入端连接在电阻R6和可变电阻R7的公共端上、正向输入端与可燃气体检测电路的输出端相连、输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极与电源VCC相连，发射极通过限流电阻R8连接蜂鸣器；

2.根据权利要求1所述的报警阈值可调的可燃气体检测装置，其特征在于，所述浓度判断显示电路还包括一个限流电阻，发光二极管的正极通过该限流电阻连接电源VCC。

3.根据权利要求1所述的报警阈值可调的可燃气体检测装置，其特征在于，所述可燃气体检测电路包括气体传感器、可变电阻BP1和可变电阻BP2，气体传感器具有两个加热电极和两个输出电极，其一个加热电极连接电源VCC、另一个加热电极通过可变电阻BP1接地；其一个输出电极连接电源VCC、另一个输出电极通过可变电阻BP2接地，可变电阻BP2的动触点为可燃气体检测电路的输出端。

4.根据权利要求1至3任一所述的报警阈值可调的可燃气体检测装置，其特征在于，所述浓度显示电路包括第二分压电路和4个浓度判断显示电路，所述第二分压电路由分压电阻R1、R2、R3、R4、R5串联而成，分压电阻R1连接电源电路的输出端，分压电阻R5接地。

5.根据权利要求4所述的报警阈值可调的可燃气体检测装置，其特征在于，所述分压电阻R1、R2、R3、R4、R5的电阻依次为10KΩ、1KΩ、1KΩ、1KΩ、1KΩ。

6.根据权利要求1至3任一所述的报警阈值可调的可燃气体检测装置，其特征在于，所述电源VCC为12V直流电源，所述三极管Q1为NPN型三极管，所述限流电阻R8的阻值为330Ω。

7.根据权利要求1至3任一所述的报警阈值可调的可燃气体检测装置，其特征在于，所述电源VCC还通过电容C接地，所述电容C的容值为47UF。