CN106373339A - 一种双模灶具燃气报警器在干电池供电方式下的使用方法 - Google Patents

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李秋阳
凌俊
范永胜
罗盛道
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Abstract

本发明涉及供电控制技术领域，尤其是一种双模灶具燃气报警器在干电池供电方式下的使用方法。它包括：S1、传感器选型；S2、供电电源选型；S3、以时间T1作为检测周期的上限时间；S4、静默工作时间T2＜检测周期的上限时间T1；S5、在每个静默工作时间T2结束后，对燃气报警器的检测电路进行全面启动，燃气报警器在全面启动状态下的耗时为间歇启动时间T3，S6、如果在间歇启动时间T3内，传感器没有检测到燃气发生泄漏，待间歇启动时间T3结束后，进入下一个静默工作时间T2。本发明以间歇式检测配合静默式工作的方式来节省报警器的耗电量并有效提高干电池的电量利用率，使两节一号干电池既能够作为燃气灶具的点火电源，又能够作为灶具报警器的工作电源且更换周期较长。

Description

一种双模灶具燃气报警器在干电池供电方式下的使用方法
技术领域
本发明涉及供电控制技术领域，尤其是一种双模灶具燃气报警器在干电池供电方式下的使用方法。
背景技术
双模灶具燃气报警器是用两种供电模式的报警器，即：一种模式用市电作为报警器的供电电源，另外一种模式则是用两节1号干电池以串联的方式作为报警器的供电电源，把这两种供电电源集成在一块PCB板上构成的报警器，用户可以根据使用条件选择其中任何一种方式使用，故而形成双模灶具燃气报警器。这种设计考虑主要是基于：如果使用市电方便的用户，即可直接采用市电对报警器供电，对于有些用户使用市电不方便的情况下，PCB板的转换电路可以自动切换到干电池作为电源的供电方式，就是说，不管有电或者没电，报警器都能使灶具在使用过程中对燃气泄漏进行全程监视，达到预防安全事故发生的目的。
目前，燃气灶广泛使用的高压点火装置都是用两节一号电池供电(两节一号电池后文定义为电池电源)，一般设定半年更换一次电池电源，灶具点火用电是没有问题的，这种供电方式在市场上已基本达成共识。然而，如果该电池电源既做点火供电，又做报警器供电，又要满足半年为一个更换周期的需要，则存在很大的困难；而且如果耗电过大，让用户频繁更换电池，既会造成浪费资源、污染环境的后果，也会给用户带来不好的使用体验；同时，由于报警器的核心部件气敏传感器和测量电路中其它电子元器件的用电量比较大，如果连续对环境气体进行检测，也会使干电池无法满足半年使用周期的使用条件，因此很难以干电池作为报警器的供电电源。
因此，如何能够行之有效地对燃气报警器的干电池供电方式进行控制，以达到节省报警器的用电量，满足干电池能够使用半年的条件，逐渐成为相关行业普遍关心的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种双模灶具燃气报警器在干电池供电方式下的使用方法，其具有以间歇式检测配合静默式工作的方式来节省报警器的耗电量并有效提高干电池的电量利用率的特点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种双模灶具燃气报警器在干电池供电方式下的使用方法，它包括以下步骤：
S1、传感器选型：对燃气报警器中起到对环境中的燃气泄漏浓度进行监测作用的传感器进行选型；
S2、供电电源选型：以两节一号干电池作为燃气报警器的供电电源；
S3、检测周期的确定：计算燃气泄漏的流量并根据环境空间的容积，得出在该容积下燃气泄漏的浓度达到爆炸下限浓度时所需要耗费的时间T1，以时间T1作为检测周期的上限时间；
S4、静默工作时间的确定：对燃气报警器的静默工作时间T2进行设置，使时间T2＜时间T1；
S5、间歇启动时间的确定：在每个静默工作时间T2结束后，对燃气报警器进行全面启动，燃气报警器在全面启动状态下的耗时为间歇启动时间T3；
S6、如果在间歇启动时间T3内，传感器没有检测到燃气发生泄漏，待间歇启动时间T3结束后，进入下一个静默工作时间T2；
S7、如果在间歇启动时间T3内，传感器检测到燃气发生泄漏时，间歇启动时间T3延长N秒，以通过传感器确认燃气泄漏的浓度是否达到报警动作的标定值；
S8、在步骤S7的情况下，如果燃气泄漏的浓度达到报警动作的标定值时，燃气报警器发出声光报警信号；
S9、在步骤S7的情况下，如果燃气泄漏的浓度没有达到报警动作的标定值时，燃气报警器的静默工作时间T2缩短N秒，然后重复步骤S7，直至燃气报警器发出声光报警信号。
优选地，在步骤S9中，如果重复N次步骤S7后，燃气报警器均没有发出声光报警信号，则静默工作时间T2恢复至步骤S4中的状态，间歇启动时间T3恢复至步骤S5中的状态。
优选地，在步骤S1中，传感器采用常温型半导体传感器。
优选地，在步骤S3中，利用公式计算燃气泄漏的流量，式中：Q为标准状况下的体积流量，K为单位换算系数186，d为节流件内径，P1为上游取压孔的绝度压力，G为天然气比重，T为气体工况的华氏温度，Z为流动状况下的气体压缩系数。
由于采用了上述方案，本发明以间歇式检测配合静默式工作的方式来节省报警器的耗电量并有效提高干电池的电量利用率，使干电池既能够作为燃气灶具的点火电源，又能够作为灶具报警器的工作电源，而且能够应用于不同的间歇周期，使串联的两节一号电池能够为灶具提供为期3-6个月的供电周期；同时，不但可以延长电池的使用时间、避免用户频繁更换电池，而且能够达到有效报警检测的目的。
附图说明
图1是本发明实施例的工作模式示意图表。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本实施例的双模灶具燃气报警器在干电池供电方式下的使用方法，它包括以下步骤：
S1、传感器选型：对燃气报警器中起到对环境中的燃气泄漏浓度进行监测作用的传感器进行选型，以目前民用市场上常用的催化式可燃气体传感器、半导体加热型传感器和常温半导体型传感器作为备选型号；
S2、供电电源选型：以两节一号干电池作为燃气报警器的供电电源，目前常用的一号干电池的电量大多为2000mA·h，而实际可使用的电量只有1000mA·h，利用效率一般在80％左右，故一节干电池的有效电量为800mA·h；
S3、检测周期的确定：计算燃气泄漏的流量并根据环境空间的容积，得出在该容积下燃气泄漏的浓度达到爆炸下限浓度时所需要耗费的时间T1，以时间T1作为检测周期的上限时间；
S4、静默工作时间的确定：对燃气报警器的静默工作时间T2进行设置，使时间T2＜时间T1；
S5、间歇启动时间的确定：在每个静默工作时间T2结束后，对燃气报警器进行全面启动，燃气报警器在全面启动状态下的耗时为间歇启动时间T3；
S6、如果在间歇启动时间T3内，传感器没有检测到燃气发生泄漏，待间歇启动时间T3结束后，进入下一个静默工作时间T2，从而实现间歇性启动及静默工作的循环状态，以达到省电的目的；
S7、如果在间歇启动时间T3内，传感器检测到燃气发生泄漏时，间歇启动时间T3延长N秒，以通过传感器确认燃气泄漏的浓度是否达到报警动作的标定值(根据可燃气体传感器的工作原理，可知：在没有燃气泄漏的情况下，传感器会处于一个比较稳定的状态，电压值较低；当空气中存在燃气时，传感器会与之发生反应，从而输出一个比较高的电瓶，故而可通过电平的变化来判断是否发生燃气泄漏或者判断燃气泄漏的浓度是否达到报警冬至的标定值)；
S8、在步骤S7的情况下，如果燃气泄漏的浓度达到报警动作的标定值时，燃气报警器发出声光报警信号；
S9、在步骤S7的情况下，如果燃气泄漏的浓度没有达到报警动作的标定值时，燃气报警器的静默工作时间T2缩短N秒，然后重复步骤S7，直至燃气报警器发出声光报警信号。
由此整个使用方法可实现如图1所示的工作模式，从而实现对1号干电池的电量的充分有效地利用。
为避免由于燃气泄漏但燃气浓度始终无法达到爆炸的下限值，而引起报警器始终处于短时间的静默状态，进而造成干电池电量的无辜耗费，在步骤S9中，如果重复N次(N次可根据具体情况以传感器的电平恢复到正常状态时截止)步骤S7后，燃气报警器均没有发出声光报警信号，则静默工作时间T2恢复至步骤S4中的状态，间歇启动时间T3恢复至步骤S5中的状态。
为最大限度地利用干电池的电量，通过对备选的传感器型号或者种类在静态下工作电流的对比(即催化式可燃气体传感器的静态工作电流为160mA、半导体加热型传感器的静态工作电流为80mA、常温半导体型传感器的静态工作电流为45mA)，在步骤S1中，传感器优先采用常温型半导体传感器。
为保证对燃气泄漏流量计算的准确性，以为相应的步骤提供可靠的数据标准，在步骤S3中，利用公式计算燃气泄漏的流量，式中：Q为标准状况下的体积流量，K为单位换算系数186，d为节流件内径，P1为上游取压孔的绝度压力，G为天然气比重，T为气体工况的华氏温度，Z为流动状况下的气体压缩系数。
本实施例的静默工作(相当于休眠时段)是指整个报警器的工作电路处于休眠状态，此阶段不进行燃气的检测，工作电路中的MCU等控制元器件在低功耗模式下工作，其他电路处于非工作状态；而间歇启动工作(相当于检测时段)是指整个报警器的工作电路全部打开，各元器件(如传感器、电池等)处于全速工作状态；为进一步对本发明进行充分说明，以厨房面积为10m2、高度为3m的厨房环境为例并结合目前国内的燃气管道的标准进行燃气泄漏量以及检测周期T的计算：
1、厨房环境的空间容积量为30m3；
2、燃气泄漏量Q由上述公式进行计算，具体为：节流件(即灶具软管接头)的内径为d＝8mm、上游取压孔的绝度压力为p1＝2000Kpa＝0.02kgf/cm2，天然气比重G＝0.5537kg/m3，流动状况下的气体压缩系数为Z＝1(由于压力很低，故取定1)，代入公式后可得出Q＝0.01298sm3/min；
3、根据空间容积量为30m3，可知在此空间容积下的泄漏燃气的百分比溶度为T1(min)*0.01298(sm3/min)/30(m3)，以天燃气中甲烷的爆炸下限百分比浓度为5％计算，可知T1至少需要100min以上；
4、故而可将静默工作时间T2设置为100min以内，如80min、40min、20min乃至10min，而间歇启动时间T3则可设置为3s，如果检测到存在燃气泄漏的情况后，在相应的步骤中，可将间歇启动时间T3延长20s。
以此，通过上述方法(即：在干电池对灶具燃气报警检测过程中采用间歇式测量的方法)可有效提高两节1号干电池的电量利用率，保证其既能够作为燃气灶具的点火电源，又能够作为报警器的工作电源，而且能够满足半年为一个更换周期的需要；同时，不但可延长电池的使用时间、避免用户频繁更换电池，又能达到有效报警测量的目的；另外，本实施例的方法不但适用于灶具报警器，同时对所有以干电池进行供电的燃气报警系统也可适用。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种双模灶具燃气报警器在干电池供电方式下的使用方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、传感器选型：对燃气报警器中起到对环境中的燃气泄漏浓度进行监测作用的传感器进行选型；
S2、供电电源选型：以两节一号干电池作为燃气报警器的供电电源；
S3、检测周期的确定：计算燃气泄漏的流量并根据环境空间的容积，得出在该容积下燃气泄漏的浓度达到爆炸下限浓度时所需要耗费的时间T1，以时间T1作为检测周期的上限时间；
S4、静默工作时间的确定：对燃气报警器的静默工作时间T2进行设置，使时间T2＜时间T1；
S5、间歇启动时间的确定：在每个静默工作时间T2结束后，对燃气报警器进行全面启动，燃气报警器在全面启动状态下的耗时为间歇启动时间T3；
S6、如果在间歇启动时间T3内，传感器没有检测到燃气发生泄漏，待间歇启动时间T3结束后，进入下一个静默工作时间T2；
S7、如果在间歇启动时间T3内，传感器检测到燃气发生泄漏时，间歇启动时间T3延长N秒，以通过传感器确认燃气泄漏的浓度是否达到报警动作的标定值；
S8、在步骤S7的情况下，如果燃气泄漏的浓度达到报警动作的标定值时，燃气报警器发出声光报警信号；
S9、在步骤S7的情况下，如果燃气泄漏的浓度没有达到报警动作的标定值时，燃气报警器的静默工作时间T2缩短N秒，然后重复步骤S7，直至燃气报警器发出声光报警信号。
2.如权利要求1所述的一种双模灶具燃气报警器在干电池供电方式下的使用方法，其特征在于：在步骤S9中，如果重复N次步骤S7后，燃气报警器均没有发出声光报警信号，则静默工作时间T2恢复至步骤S4中的状态，间歇启动时间T3恢复至步骤S5中的状态。
3.如权利要求1所述的一种双模灶具燃气报警器在干电池供电方式下的使用方法，其特征在于：在步骤S1中，传感器采用常温型半导体传感器。
4.如权利要求1所述的一种双模灶具燃气报警器在干电池供电方式下的使用方法，其特征在于：在步骤S3中，利用公式计算燃气泄漏的流量，式中：Q为标准状况下的体积流量，K为单位换算系数186，d为节流件内径，P1为上游取压孔的绝度压力，G为天然气比重，T为气体工况的华氏温度，Z为流动状况下的气体压缩系数。
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