CN110223488A - 一种可燃气体防爆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可燃气体防爆装置，用以检测气体泄漏并发送漏电信号至配电箱，使得配电箱前端的漏电断路器脱扣从而断开电源，该装置包括：电源模块：用以将市电转换为直流电供电；判断模块：与电源模块连接，用以检测可燃气体浓度并进行比较；驱动模块：分别与电源模块连接，用以接收判断比较单元的驱动信号并发出漏电信号至配电箱，使配电箱前端的漏电断路器脱扣从而断开电源，并且进行报警。与现有技术相比，本发明具有防止电弧引发爆炸、改造简单无需额外设置等优点。
Description
技术领域
本发明涉及燃气检测报警领域，尤其是涉及一种可燃气体防爆装置。
背景技术
现在家庭使用的可燃气体都含有特殊的气味，因此燃气泄漏在白天是极其容易被察觉的。但是在晚上，当人们回家或者半夜醒来发现燃气泄漏的时候，大部分都会进行开灯检查(尤其是嗅觉有些退化的老人)，在开关瞬间会产生电弧，而产生的电弧很可能会引起爆炸和火灾威胁生命安全。或者有些鼻子不灵敏的人感受不到爆炸下限浓度(较低浓度)的可燃气体的味道，在使用与电有关的产品时产生电弧引发火灾。
传统的燃气安全装置主要为燃气灶自动熄火保护、燃气报警器与紧急切断阀联动装置、紧急切断阀等，它们主要功能是在检测到燃气泄漏时中断燃气与鸣笛警示。这些传统装置需要专业人员安装，并且价格有些高，所以不是每个家庭都会安装，普及率不高。在管道老化的情况下(尤其为老旧小区)，其中断燃气的功能就会失效。在用户不在现场的情况下，报警就没有作用，如果此时配电箱中有断路器脱扣，此时的电弧极可能引发火灾。市面上均没有从用电安全方面考虑燃气安全的产品。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可燃气体防爆装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种可燃气体防爆装置，用以检测气体泄漏并发送漏电信号至配电箱，使得配电箱前端的漏电断路器脱扣从而断开电源，该装置包括：
电源模块：用以将市电转换为直流电供电；
判断模块：与电源模块连接，用以检测可燃气体浓度并进行比较；
驱动模块：分别与电源模块连接，用以接收判断比较单元的驱动信号并发出漏电信号至配电箱，使配电箱前端的漏电断路器脱扣从而断开电源，并且进行报警。
所述的判断模块包括相互连接的可燃气体传感器和迟滞电压比较器，所述的迟滞电压比较器包括运算放大器芯片以及滑动变阻器，所述的运算放大器芯片的第一输入端与可燃气体传感器的输出端连接，第二输入端通过滑动变阻器接地，用以调节比较阈值，输出端与驱动模块连接。
所述的驱动模块包括第二三极管、第三三极管、晶闸管和继电器，所述的第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管，所述的第三三极管基极与运算放大器芯片的输出端连接，集电极与电源VCC连接，发射极接地，所述的第二三极管的基极与第三三极管的集电极连接，集电极分别与电源VCC和晶闸管的栅极连接，发射极接地，所述的晶闸管的漏极接地，源极通过继电器的线圈侧与电源VCC连接，所述的继电器的开关侧与配电箱回路连接，用以产生漏电信号。
所述的驱动模块还包括报警单元，所述的报警单元包括可控硅、LED灯、电池及复位开关，所述的可控硅的控制极与第二三极管的集电极连接，阳极和电池正极连接，阴极通过LED灯分别与电池阴极和地连接，所述的复位开关的1号引脚与复位键连接，2号引脚与电池正极连接，3号引脚与电源VCC连接。
所述的电源模块包括依次连接的变压器、全波整流桥以及稳压芯片。
所述的继电器的型号为HF32FA。
所述的晶闸管的型号为2SK3065。
所述的稳压芯片的型号为LM317。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本装置安装方便，只需要将本装置插接到待检测燃气区域的常用电插口中，由于采用直接与现有的家庭配电箱连接，并产生漏电信号，代替了现有的燃气灶自动熄火、燃气报警器和紧急切断阀联动装置的信号，直接使安装在家庭配电箱前端的的脱扣器脱口，并不需要串联安装到燃气管道中，在检测到燃气泄漏时，能够断开电源从根本上杜绝因电弧而产生的火灾，并且报警告知用户燃气泄漏，有效的避免用户在未察觉到较低浓度燃气泄漏时下意识的开关灯或者其他电器从而产生电弧引发的火灾。
附图说明
图1为本发明的安装应用框图。
图2为本发明的原理框图。
图3为本发明的基本工作流程图。
图4为电源模块的电路图。
图5为判断模块的电路图。
图6为驱动模块的电路图。
图7为报警单元的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明提供一种可燃气体防爆装置，用以检测气体泄漏并发送漏电信号至配电箱，使得配电箱前端的漏电断路器脱扣从而断开电源，该装置包括：用以将市电转换为直流电供电的电源模块、用以检测可燃气体浓度并进行比较的判断模块以及
驱动模块：用以接收判断比较单元的驱动信号并发出漏电信号至配电箱，使配电箱前端的漏电断路器脱扣从而断开电源，并且进行报警。
如图1所示，图为本发明的安装应用框图，本装置是在检测到燃气泄漏后产生漏电信号，并通过漏电的方式使得配电箱中装在前端的漏电断路器脱扣，从而达到电源断开的目的。
如图2所示，图为本发明的原理框图，其中，
1、①为常用电源电路。
2、②为通过可燃气体传感器检测可燃气体浓度，当浓度发生变化时其输出电压会发生变化，将其输出电压与参考电压比较。当浓度达到保护值上时，比较判定后会输出一个驱动信号。家用天然气泄露浓度到达5％即可爆炸，爆炸极限范围5％～15％，因此保护值要小于5％。
3、③为驱动电路，当接收到驱动信号时会输出漏电信号。
4、④为报警电路，当接受到驱动信号时会亮警示灯并且发出声音报警。本电路是由独立电源供电，所以总电源断开时也可正常运行。
实施例
本实施例给出一个具体的实施电路图，
如图5所示，判断模块包括相互连接的可燃气体传感器和迟滞电压比较器，迟滞电压比较器包括运算放大器芯片U1以及滑动变阻器R9，运算放大器芯片U1的第一输入端与可燃气体传感器的输出端连接，第二输入端通过滑动变阻器R9接地，用以调节比较阈值，输出端与驱动模块连接。
如图6所示，驱动模块包括第二三极管Q2、第三三极管Q3、晶闸管VT1和继电器U2，第二三极管Q2和第三三极管Q3均为NPN型三极管，第三三极管Q3基极与运算放大器芯片U1的输出端连接，集电极与电源VCC连接，发射极接地，第二三极管Q2的基极与第三三极管Q3的集电极连接，集电极分别与电源VCC和晶闸管VT1的栅极连接，发射极接地，晶闸管VT1的漏极接地，源极通过继电器U2的线圈侧与电源VCC连接，继电器U2的开关侧与配电箱回路连接，用以产生漏电信号。
如图7所示，驱动模块还包括报警单元，报警单元包括可控硅Q1、LED灯、电池及复位开关，可控硅Q1的控制极与第二三极管Q2的集电极连接，阳极和电池正极连接，阴极通过LED灯分别与电池阴极和地连接，复位开关的1号引脚与复位键连接，2号引脚与电池正极连接，3号引脚与电源VCC连接。
如图4所示，电源模块包括依次连接的变压器T1、全波整流桥D3以及稳压芯片VR1。
本发明的实施步骤如下：
可燃气体传感器的输出电压会随着检测到的可燃气体浓度的增加而变高，运算放大器芯片U1及其周边电路构成了迟滞电压比较器，该迟滞电压比较器可以通过调节滑动变阻器R9来设定可燃气体的触发阈值，采用迟滞电压比较器能够适当提高判定的准确度；
当可燃气体传感器检测到的可燃气体浓度超过设定阈值时，运算放大器芯片U1输出高电平，从而使得第三三极管Q3基极得电导通，进而晶闸管VT1和可控硅Q1导通，而第二三极管Q2截止，当晶闸管VT1导通后继电器U2的线圈得电，开关闭合从而发出漏电信号，漏电信号经电路传送，使得配电箱前端的漏电断路器脱扣从而断开电源，在可控硅Q1导通后，LED灯发光报警，当漏电断路器再次合闸上电后，需按下复位开关rest将Q1断开，使得LED灯复位。
Claims (8)
1.一种可燃气体防爆装置，用以检测气体泄漏并发送漏电信号至配电箱，使得配电箱前端的漏电断路器脱扣从而断开电源，其特征在于，该装置包括：
电源模块：用以将市电转换为直流电供电；
判断模块：与电源模块连接，用以检测可燃气体浓度并进行比较；
驱动模块：分别与电源模块连接，用以接收判断比较单元的驱动信号并发出漏电信号至配电箱，使配电箱前端的漏电断路器脱扣从而断开电源，并且进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种可燃气体防爆装置，其特征在于，所述的判断模块包括相互连接的可燃气体传感器和迟滞电压比较器，所述的迟滞电压比较器包括运算放大器芯片(U1)以及滑动变阻器(R9)，所述的运算放大器芯片(U1)的第一输入端与可燃气体传感器的输出端连接，第二输入端通过滑动变阻器(R9)接地，用以调节比较阈值，输出端与驱动模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种可燃气体防爆装置，其特征在于，所述的驱动模块包括第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)、晶闸管(VT1)和继电器(U2)，所述的第二三极管(Q2)和第三三极管(Q3)均为NPN型三极管，所述的第三三极管(Q3)基极与运算放大器芯片(U1)的输出端连接，集电极与电源VCC连接，发射极接地，所述的第二三极管(Q2)的基极与第三三极管(Q3)的集电极连接，集电极分别与电源VCC和晶闸管(VT1)的栅极连接，发射极接地，所述的晶闸管(VT1)的漏极接地，源极通过继电器(U2)的线圈侧与电源VCC连接，所述的继电器(U2)的开关侧与配电箱回路连接，用以产生漏电信号。
4.根据权利要求3所述的一种可燃气体防爆装置，其特征在于，所述的驱动模块还包括报警单元，所述的报警单元包括可控硅(Q1)、LED灯、电池及复位开关，所述的可控硅(Q1)的控制极与第二三极管(Q2)的集电极连接，阳极和电池正极连接，阴极通过LED灯分别与电池阴极和地连接，所述的复位开关的1号引脚与复位键连接，2号引脚与电池正极连接，3号引脚与电源VCC连接。
5.根据权利要求1所述的一种可燃气体防爆装置，其特征在于，所述的电源模块包括依次连接的变压器(T1)、全波整流桥(D3)以及稳压芯片(VR1)。
6.根据权利要求2所述的一种可燃气体防爆装置，其特征在于，所述的继电器(U2)的型号为HF32FA。
7.根据权利要求3所述的一种可燃气体防爆装置，其特征在于，所述的晶闸管(VT1)的型号为2SK3065。
8.根据权利要求5所述的一种可燃气体防爆装置，其特征在于，所述的稳压芯片(VR1)的型号为LM317。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910506911.4A CN110223488A (zh) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | 一种可燃气体防爆装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201910506911.4A CN110223488A (zh) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | 一种可燃气体防爆装置 |
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| CN (1) | CN110223488A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110599744A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-20 | 福建工程学院 | 一种基于油电站的气体泄漏的预警方法、装置及存储介质 |
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2019
- 2019-06-12 CN CN201910506911.4A patent/CN110223488A/zh active Pending
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| CN110599744A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-20 | 福建工程学院 | 一种基于油电站的气体泄漏的预警方法、装置及存储介质 |
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