RU22555U1

RU22555U1 - GAS DETECTOR

Info

Publication number: RU22555U1
Application number: RU2001135616/20U
Authority: RU
Inventors: ндский И.А. Курл; И.А. Курляндский; Б.А. Пискарев; Л.М. Софьин; А.Н. Великанов; А.Г. Дарьев
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2002-04-10

Description

Полезная модель относится к газоаналитическим приборам и может быть использована для анализа горючих газов в воздухе, в частности, для обнаружения довзрывных концентраций взрывоопасных газов в автомобиле.The utility model relates to gas analytical devices and can be used to analyze combustible gases in the air, in particular, to detect explosive concentrations of explosive gases in a car.

Известен индикатор взрывоопасности, предназначенный для определения довзрывных концентраций горючих газов и паров в воздухе, который состоит из источника питания, каталитически активного чувствительного элемента, включенного в четырехплечий измерительный мост, и измерительного прибора. Реакция термокаталитического окисления горючего компонента на каталитически активном чувствительном элементе изменяет его температуру и сопротивление, что приводит к разбалансу измерительного моста, который регистрируется измерительным прибором с нанесенной на его шкалу сигнальной зоной (Иовенко Э.Н. Автоматические анализаторы и сигнализаторы токсичных и взрывчатых веществ в воздухе. - М.: Химия, 1972, с. 5355).An explosive hazard indicator is known for determining pre-explosive concentrations of combustible gases and vapors in air, which consists of a power source, a catalytically active sensing element included in the four-arm measuring bridge, and a measuring device. The reaction of thermocatalytic oxidation of a combustible component on a catalytically active sensing element changes its temperature and resistance, which leads to an imbalance of the measuring bridge, which is recorded by the measuring device with a signal zone deposited on its scale (E. Iovenko. Automated analyzers and signaling devices of toxic and explosive substances in air . - M.: Chemistry, 1972, p. 5355).

Известен также термохимический сигнализатор, содержащий источник питания, измерительный мост с каталитически активным чувствительным элементом, операционный усилитель, источник опорного напряжения, пороговое реле, усилитель, сигнальные элементы и релейный блок обработки сигнала датчика (АС JV 978171, G08B17/10. Опубл. 30.11.1982 г. Бюлл. № 44).Also known is a thermochemical signaling device containing a power source, a measuring bridge with a catalytically active sensing element, an operational amplifier, a reference voltage source, a threshold relay, an amplifier, signal elements and a relay signal processing unit of the sensor (AC JV 978171, G08B17 / 10. Publ. 30.11. 1982, Bull. No. 44).

Недостатком известных устройств является их использование в узком диапазоне рабочих температур.A disadvantage of the known devices is their use in a narrow range of operating temperatures.

ДЕТЕКТОР ГАЗА сущности является датчик природного газа, состоящий из моста Уитсона, питаемогоGAS DETECTOR Entity is a natural gas sensor consisting of a Witson bridge fed

источником постоянного напряжения. В качестве активного элемента в мосте используется датчик TGS 813С, предназначенный для обнаружения взрывоопасных газов. Выходной сигнал моста поступает затем на компаратор (например, ИС M51204L), который при превьппении некоторого определенного выходного напряжения, устанавливаемого с помощью потенциометра, отпирает транзистор. Этот сигнал включения можно использовать затем для управления аварийной сиреной или вентилятором подачи воздуха в загазованное помещение (Виглеб Г. Датчики. Пер. с нем. - М.: Мир, 1989, с. 104-107).source of constant voltage. As an active element in the bridge, a TGS 813C sensor is used, designed to detect explosive gases. The output signal of the bridge then goes to a comparator (for example, the M51204L IC), which, when a certain specific output voltage is set using a potentiometer, unlocks the transistor. This switching signal can then be used to control an emergency siren or a fan for supplying air to a gas-polluted room (G. Wigleb. Sensors. Translated from German - M .: Mir, 1989, pp. 104-107).

Но и этот датчик газа также может использоваться только в узком диапазоне рабочих температур.But this gas sensor can also be used only in a narrow range of operating temperatures.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является расширение диапазона рабочих температур.The task to which the proposed utility model is directed is to expand the range of operating temperatures.

Для решения указанной задачи в датчике газа, содержащем активный чувствительный и рабочий элементы, включенные в четырехплечий измерительный мост, одна диагональ которого подключена к источнику питания, а другая - к входу комнаратора, в качестве активного чувствительного элемента использован термокаталитический чувствительный элемент. При этом в последовательно соединенном с активным элементом плече измерительного моста в качестве рабочего элемента использован компенсационный термопреобразователь, а общая точка чувствительного элемента и компенсационного термопреобразователя подсоединена ко второму входу компаратора.To solve this problem, a gas sensor containing an active sensitive and working elements included in the four-arm measuring bridge, one diagonal of which is connected to a power source, and the other to the input of the comnator, uses a thermocatalytic sensitive element as an active sensitive element. Moreover, in the shoulder of the measuring bridge connected in series with the active element, the compensation thermocouple is used as the working element, and the common point of the sensitive element and the compensation thermocouple is connected to the second input of the comparator.

Использование в качестве активного чувствительного элемента термокаталитического чувствительного элемента позволяет использовать детектор газа в широком диапазоне рабочих температур (от - 40 °С до + 100 °С).The use of a thermocatalytic sensitive element as an active sensing element allows the use of a gas detector in a wide range of operating temperatures (from - 40 ° C to + 100 ° C).

2 2

измерительного моста в качестве рабочего элемента компенсационного преобразователя позволяет поддерживать баланс моста в широком диапазоне рабочих температур (от - 40 Сдо+100°С).measuring bridge as a working element of the compensation transducer allows you to maintain the balance of the bridge in a wide range of operating temperatures (from - 40 СDo + 100 ° С).

Подсоединение общей точки чувствительного элемента и компенсационного термопреобразователя к второму входу компаратора служит для передачи сигнала с измерительного моста на компаратор.The connection of the common point of the sensing element and the compensation thermocouple to the second input of the comparator serves to transmit a signal from the measuring bridge to the comparator.

На фиг. представлено принципиальное устройство детектора газа.In FIG. The basic structure of a gas detector is presented.

Детектор газа состоит из источника питания 1 (например, бортовой сети автомобиля); измерительного моста 2 с термокаталитическим чувствительным элементом 3, компенсационным термопреобразователем 4, и потенциометром 5; компаратора 6 (ИС M51204L); транзистора 7; стабилизатора 8 (7805); измерительной схемы 9 (например, сигнальное устройство или контроллер автомобиля, или бортовой компьютер и т. д.).The gas detector consists of a power source 1 (for example, the vehicle electrical system); a measuring bridge 2 with a thermocatalytic sensor 3, a compensation thermoconverter 4, and a potentiometer 5; comparator 6 (IC M51204L); transistor 7; stabilizer 8 (7805); measuring circuit 9 (for example, a signal device or a car controller, or an on-board computer, etc.).

Детектор газа работает следующим образом.The gas detector operates as follows.

Напряжение от источника питания 1 подается на стабилизатор 8, а затем с выхода стабилизатора В - на измерительный мост 2. Одновременно напряжение питания подается на компаратор 6, уровень срабатывания которого регулируется потенциометром 5, введенным в измерительную диагональ моста 2. При подаче напряжения на измерительный мост 2 термокаталитический чувствительный элемент 3 и компенсационный термопреобразователь 4 нагреваются до рабочей температуры.The voltage from the power source 1 is supplied to the stabilizer 8, and then from the output of the stabilizer B to the measuring bridge 2. At the same time, the voltage is supplied to the comparator 6, the response level of which is regulated by a potentiometer 5, introduced into the measuring diagonal of the bridge 2. When voltage is applied to the measuring bridge 2, the thermocatalytic sensor 3 and the compensation thermocouple 4 are heated to operating temperature.

В случае загазованности, менее заданной, сигнал на выходе компаратора 6 отсутствует и поэтому транзистор 7 заперт.In the case of gas pollution, less than specified, the signal at the output of the comparator 6 is absent and therefore the transistor 7 is locked.

При прохождении через детектор газа горючего газа последний сгорает на термокаталитическом чувствительном элементе 3 и компенсационном термопреобразователе 4. Температура чувствительного элемента 3 при этом повышается, меняя его сопротивление. В результате этого нарушается равновесие моста 2, и в его измерительной диагонали возникает ток, величина которого пропорциональна концентрации оцределяемого компонента. С помощью моста 2 изменение токаWhen passing through a gas detector of combustible gas, the latter burns out on the thermocatalytic sensing element 3 and the compensation thermocouple 4. The temperature of the sensing element 3 rises, changing its resistance. As a result of this, the equilibrium of bridge 2 is disturbed, and a current arises in its measuring diagonal, the magnitude of which is proportional to the concentration of the component being measured. Using bridge 2 current change

преобразуется в изменение напряжения, поступающего затем на компаратор 6, который при превьппении некоторого определенного напряжения, устанавливаемого с помощью потенциометра 5, отпирает транзистор 7. При этом изменивщееся при превыщении загазованности сопротивление термокаталитического чувствительного элемента 3 регистрируется измерительной схемой 9.it is converted into a change in the voltage then supplied to the comparator 6, which, when a certain voltage is set using a potentiometer 5, unlocks the transistor 7. In this case, the resistance of the thermocatalytic sensitive element 3, which changes when the gas level is exceeded, is recorded by the measuring circuit 9.

4 4

Claims

A gas detector containing an active sensitive and working elements included in the four-arm measuring bridge, one diagonal of which is connected to a power source, and the other to the comparator input, characterized in that a thermocatalytic sensitive element is used as an active sensitive element, while in series with the active element of the shoulder of the measuring bridge as a working element used compensation thermocouple, and the common point of the sensitive element to The compensation thermocouple is connected to the second input of the comparator.