CN2252990Y

CN2252990Y - 矿用微型瓦斯报警器

Info

Publication number: CN2252990Y
Application number: CN 94242999
Authority: CN
Inventors: 夏以山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2004-12-01

Abstract

本实用新型为矿用微型瓦斯报警器，该报警器主要采用新型开关集成电路及外部元件组成DC-DC变换器，加之传感器，信号控制器及功放器构成。成功地解决了高灵敏度、长寿命半导体气敏元件不能用于低于4V电压供电的问题，从而实现了瓦斯报警器的高灵敏度、微型化、低功耗，可供煤矿井下作业者随身携带，可杜绝因瓦斯中毒或爆炸事故的发生，实用性强、有推广应用价值。

Description

矿用微型瓦斯报警器

本实用新型涉及电子技术领域，是一种特别适宜煤矿工人使用的微型瓦斯报警器。

众所周知，井下作业的煤矿工人，除了要预防塌方的危险外，更要慎防瓦斯中毒及爆炸事故。为此，市场上应运而生了一些瓦斯报警器，但是这些报警器多要采用9V以上的电源供电，否则便无法提高其灵敏度，且能耗高，体积大，不便于随身携带，不能完全确保煤矿工人的安全。

本实用新型的目的在于为实现瓦斯报警器的微型化，提出了一种矿用微型瓦斯报警器，其功耗低灵敏度高，是能便于煤矿井下作业者随身携带的瓦斯检测装置。

本实用新型的技术解决方案如下：

先给出附图：

图1为本实用新型正面外观结构的示意图

图2为本实用新型侧向外观结构的示意图

图3为本实用新型工作原理框图

图4为本实用新型所含元部件连接方式示意图

图中：I为变换器、II为传感器、III为信号控制器、IV为功率放大器、1为气敏传感器出露部份、2为电源指示、3为字标、4为出音孔、5为厂名、商标、6为报警指示、7为腰带挂钩、8为外壳、IC为集成块、L为线圈、K为开关、D为二极管、C为电容、R为电阻、S为半导体气敏元件、Y为讯响器。

现结合附图作进一步说明：

本实用新型主要由电源变换器I、传感器II、信号控制器III及功率放大器IV组成的整体器件，其技术特征是：

本实作新型的最主要的技术特征是采用电源变换器即直流-直流变换(DC-DC变换)，该变换器由集成块IC₁、线圈L、二极管D₁、D₂、电容C₁、C₂、C₃、电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、开关K及4V电源组成，且K从4V电源接出，另一端同时接C₁的正端及IC₁的6脚，L接于IC₁的7脚与1脚之间，IC₁的5脚同时接可变电阻R₃、R₄的一端，而两电阻的另一端之间接有电容C₃，而R₁、R₂、C₂分别并联于IC₁的8脚7脚之间、7脚与6脚之间、2脚与3脚之间，2脚与4脚相连，D₁的负端接接C₃的正端，电源的负极接C₁的负端，IC₂的2脚、D₂的负端，R₅接于D₂的正端及R₃之间。传感器II主要由半导体气敏元件S、电阻R₆、R₇、二极管D₃组成，且S的1脚、2脚、6脚相连，并与电源变换器的R₃、R₅相连，其4脚、5脚与R₇的一端相连，3脚接R₆的一端，电源负极接R₆的另一端及D₃的负端。信号控制器主要由集成块IC₂及二极管D₄、电容C₄、电阻R₈组成，且IC₂的1脚与传感的气敏元件S的4、5脚相连接，2脚与C₄、R₈、D₄的一端连接，而R₈、D₄的另一另端与S的6脚相连接，3脚同时接5脚、6脚，4脚接R₉的一端，C₄的负端接电源负负极。功率放大器主要由集成块IC₃及二极管D₅、讯响器Y组成，且IC₃的一脚同时与信号控制器的14脚、R₈、D₄的一端相连接，2、3脚与D₅的正端相连，而D₅负端接Y，电源负极接IC₃的4脚及Y的一端。此外，本实用新型所采用的集成块型号IC₁为MC34063，系日本某公司刚推出的电源变换块。

本实用新型通过上述元器件的连接，即能达到预期的设计目的，它整过工作实施过程为：直接采用矿工随身携带的4V直流电供电，利用DC-DC变换的集成电路，由外部元件作用，L₁作电路开关振荡线圈，C₂控制振荡频率的定时电容，R₂为检测电流电阻，R₃、R₄比值使输出电压可调，C₁、C₃分别为输入输出滤波电容使4V输入升为稳定的6V电压从D₁输出并作用于气敏元件S的6脚、3脚，R₅、D₂作出电源指示。当井下瓦斯气体弥漫，S中灯丝表面受气化作用，周围的带电微粒在S中的1、2脚和4、5脚形成了作定向移动的电流，作用于R₇的信号电压便传输给后级的控制电路(R₇、D₃为调节灵敏度和提高电路稳定性，R₆为灯丝的限流电阻)。S输出端为高电位，如电源不断C₄的正端始终为高电位，2脚则也为高电位、3脚为低电位、4脚输出高电位，传输给后级功放(D₄为关机放电而设置，R₉为前后级交连电阻)。IC₃功放开关模块1、4脚供给电源，5脚受触发(大于1.6V即触发)则2、3脚输出高电位带动D₅、Y发光发声报警(如S气敏元件未遇瓦斯气体，相应5脚不存在触发电压，2、3脚处于低电位、D₅Y则不报警)。需要说明的是：当电源刚接通时(K合上)，由于气敏元件S初始特性不稳定，在一定时间内IC₂的1脚会形成高电位，但电源通过R₈对C₄缓慢充电，IC₂的2脚缓慢形成高电位，S输出端的开机不稳定性阶段结束，IC₂ 1脚又为低电位，3、5、6脚为高电位、4脚低电位、则功放不会被触发，则不会造成误报警，因而信号控制器有开机延时作用。

本实用新型经煤炭部法定检测中心检测，初始电源电压下降到2.8V不变灵敏度，且瓦斯与空气体积0.3％-1％间，灵敏度界限可任意调定，总耗能为120mA，较目前市场所见瓦斯报警器能耗降低20％，使用寿命比采用“黑白件”作传感器的长10倍，比采用普通型半导体气敏元件作传感器的长1.7倍，本实用新型声光报警，整个装置全集成化，元件少、重量轻、体积小(长8厘米、宽5.5厘米、厚2.5厘米)可供煤矿工人随身携带，可杜绝瓦斯中毒或爆炸事故而造成的伤亡事故。另本实用新型也适宜其它有互斯气体的场所报警使用。

Claims

1、矿用微型瓦斯报警器，其特征在于它是一个主要由电源变换器I、传感器II、信号控制器III、及功率放大器IV构成的整体器件，且它们的组成元件及连接方式为：

a、电源变换器(DC-DC变换)由集成块IC₁、线圈L₁、二极管D₁、D₂、电容C₁、C₂、C₃、电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、开关K及4V电源组成，且开关K从4V电源接出，另一端同时接C₁的正端及IC₁的6脚、线圈L₁接于IC₁的7脚与1脚之间，IC₁的5脚同时接可变电阻R₃、R₄的一端，而两电阻的另一端之间接有电容C₃，D₁、R₂、C₂分别并联于IC₁的8脚、7脚之间、7脚与6脚之间、2脚与3之间，2脚与4脚相连，D₁的负端接C₃的正端，电源的负极接C₁负端、IC₁的2脚、D₂的负端接电源负极，R₅接于D₂正端及R₃之间；

b、传感器主要由半导体气敏元件S、电阻R₆、R₇、二极管D₃组成，且S的1脚2脚接电源变换器R₃、R₅的一端，并相连于6脚。4脚、5脚与R₇的一端相连，3脚接R₆一端、电源负极接R₆的另一端及D₃的负端；

C、信号控制器主要由集成块IC₂及二极管D₄、电容C₄、电阻R₈组成，且IC₂的1脚与传感器的气敏元件S的4、5脚相连接，2脚与C₄、R₈、D₄的一端连接，而R₈、D₄的另一端与S的6脚相连，3脚同时接5脚、6脚，4脚接R₉的一端，C₄的负端接电源负极；

d，功率放大器主要由集成块IC₃及二极管D₅、讯响器Y组成，且IC₃的1脚同时与R₃、D₄的一端、信号控制器的14脚相连，2、3脚与D₅的正端相连，而D₅负端接Y，电源负极接IC₃的4脚与Y的一端。

2、根据权利要求1所述的矿用微型瓦斯报警器，其特征在于其集成块IC₁的型号为MC34063。