SU1486827A1 - Device for detecting gas leaks - Google Patents

Device for detecting gas leaks Download PDF

Info

Publication number
SU1486827A1
SU1486827A1 SU874312695A SU4312695A SU1486827A1 SU 1486827 A1 SU1486827 A1 SU 1486827A1 SU 874312695 A SU874312695 A SU 874312695A SU 4312695 A SU4312695 A SU 4312695A SU 1486827 A1 SU1486827 A1 SU 1486827A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
circuit
signal
gas
Prior art date
Application number
SU874312695A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Vladimir G Levteev
Sergej V Baran
Oleg I Malyavko
Sergej N Malchenko
Lev A Sushko
Original Assignee
Bruss G Univ Im V I Leni
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bruss G Univ Im V I Leni filed Critical Bruss G Univ Im V I Leni
Priority to SU874312695A priority Critical patent/SU1486827A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1486827A1 publication Critical patent/SU1486827A1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Alarm Devices (AREA)

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить чувствительность и точностьThe invention relates to measuring technique and allows to increase the sensitivity and accuracy

22

определения концентрации газа путем компенсации дрейфа. Устройство для обнаружения утечек газа содержит источник 1 питания, датчик 2 газа, пороговую схему 3, делитель 5 частоты, генератор 6 ступенчатого сигнала,схему 7 сравнения, регистр 8 памяти, схемы И 9,10 и 11 и блоки 12 и 13 световой и звуковой сигнализации.determining gas concentration by compensating for drift. A device for detecting gas leaks contains a power source 1, a gas sensor 2, a threshold circuit 3, a frequency divider 5, a step signal generator 6, a comparison circuit 7, a memory register 8, AND 9.10 and 11 circuits, and light and sound blocks 12 and 13 alarms.

При работе устройства происходит периодическое сравнение схемой 7 сравнения кодов рабочего режима и хранимого Н регистре 8 памяти. Величина концентрации газа определяется по длительности выходного сигнала блоков 12 и 13 световой и звуковой сигнализации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.When the device is periodically compared by the circuit 7 comparison of the codes of the operating mode and stored in the H register 8 memory. The gas concentration is determined by the duration of the output signal of the blocks 12 and 13 of the light and sound alarm. 1 hp f-ly, 1 ill.

II

5Ц. Ϊ486827 А15C. Ϊ486827 A1

33

14860271486027

4four

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть, использовано, для определения концентрации углеводородосодержащих газов $ при контроле герметичности изделий^The invention relates to measuring technique and can be used to determine the concentration of hydrocarbon gases $ when monitoring the tightness of products ^

Цель изобретения - повышение, чувствительности и точности определения концентрации газа путем компенсации дрейфа.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of determining the concentration of gas by compensating for the drift.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства·.The drawing shows a block diagram of the proposed device ·.

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 питания и датчик 2 газа, пороговую схему 3,пер- 15 вый вход которой соединен с выходом датчика 2 газа, источник 4 опорного напряжения, вход которого соединен с вторым выходом источника 1 питания, а выход' - с вторым входом пороговой 20 схемы 3, делитель 5 частоты, генератор 6 ступенчатого сигнала, первый вход которого соединен с выходом датчика 2 газа и первым входом пороговой (схемы 3, а первый выход соединен с 25 выходом источника 4 опорного напряжения и вторым входом пороговой схемы 3, схему 7 сравнения, первый вход которой соединен с вторым выходом генератора 6 ступенчатого сигнала, регистр 8 памяти, первый вход которого соединен с вторым выходом генератора 6 ступенчатого сигнала и .первым входом схемы 7 сравнения, а второй - с вторым входом схемы 7 сравнения, первую схему И 9, первый ^5 вход которой соединен с выходом пороговой схемы 3, второй - с первым выходом схемы 7 сравнения, а выход с вторым входом генератора 6 ступен„ , п 40The device contains series-connected power source 1 and gas sensor 2, threshold circuit 3, the first input of which is connected to the output of gas sensor 2, the reference voltage source 4, the input of which is connected to the second output of power supply 1, and the output 'to the second the input of the threshold 20 of the circuit 3, the frequency divider 5, the generator 6 of the step signal, the first input of which is connected to the output of the gas sensor 2 and the first input of the threshold ( circuit 3, and the first output is connected to the 25 output of the reference voltage source 4 and the second input of the threshold circuit 3, circuit 7 comparison, the first input of which is connected to the second generator output 6 of the step signal, memory register 8, the first input of which is connected to the second output of the generator 6 of the step signal and the first input of the comparison circuit 7, and the second to the second input of the comparison circuit 7, the first circuit And 9, the first ^ 5 input of which is connected to the output of the threshold circuit 3, the second - to the first output of the comparison circuit 7, and the output to the second input of the generator is 6 steps, n 40

чатого сигнала, вторую схему И 10, первый вход которой соединен с выходом пороговой схемы 3, второй - с вторым выходом схемы 7 сравнения, а выход - с вторым входом регистра 8 памяти, третью схему И 11, первый вход которой соединен с выходом пороговой схемы 3, второй - с третьим выходом схемы 7 сравнения, а выход - с первым входом делителя 5 частоты,' входом блока 12 световой сигнализации и вхо-5θ дом блрка 13 звуковой сигнализации, выход которого соединен с вторым входом делителя 5 частоты, выход которо го соединен с третьим входом генератора 6 ступенчатого сигнала. 55signal, the second circuit And 10, the first input of which is connected to the output of the threshold circuit 3, the second - with the second output of the comparison circuit 7, and the output - with the second input of the memory register 8, the third circuit And 11, the first input of which is connected to the output of the threshold circuit 3, the second with the third output of the comparison circuit 7, and the output with the first input of the frequency divider 5, the input of the light signaling unit 12 and the input-5θ house of the sound alarm 13, the output of which is connected to the second input of the frequency divider 5, the output of which connected to the third input of the 6-speed generator signal. 55

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При включении питания происходит нагрев и установление режима датчика 2 газа. Сигналом начальной установки (не показан) генератор 6 ступенчатого сигнала и регистр 8 памяти устанавливаются в начальное состояние и включаются блоки 12 и 13 световой и звуковой сигнализации, что свидетельствует об исправности блоков 12 и 13 сигнализации и датчика 2 газа. Длительность сигнала начальной установки определяется временем выхода на рабочий режим датчи-, ка 2 газа и равна 5-10 с. На первом входе пороговой схемы 3 величина напряжения больше, чем на втором, что приводит к установлению нулевого сигнала на выходе пороговой схемы 3. После прохождения импульса начальной установки генератор 6 ступенчатого сигнала начинает счет импульсов с выхода делителя 5 частоты и вырабатывает ступенчато изменяющееся пилообразное напряжение, .которое суммируется с опорным сигналом на втором входе пороговой схемы 3.Величина опорного сигнала с выхода источника 4 опорного напряжения изменяется в соответствии с изменением рабочего тока датчика 2 газа таким образом, чтобы скомпенсировать возникающий дрейф рабочего режима датчика 2 газа. Чувствительность устройства по газу определяется значением амплитуды "ступеньки" с выхода генератора 6 ступенчатого сигнала, которая также изменяется в соответствии с изменением чувствительности, происходящим при снижении напряжения источника питания. Коррекция чувствительности осуществляется через первый вход управления генератора 6 ступенчатого сигнала.When the power is turned on, heating and setting of the gas sensor 2 mode occurs. The initial setup signal (not shown) of the 6-step signal generator and the memory register 8 are set to the initial state and the light and sound alarm blocks 12 and 13 are turned on, which indicates the health of the alarm blocks 12 and 13 and the gas sensor 2. The duration of the initial setup signal is determined by the time when the gas sensor reaches the operating mode, 2 gas and is equal to 5-10 s. At the first input of the threshold circuit 3, the voltage is greater than the second, which leads to the establishment of a zero signal at the output of the threshold circuit 3. After passing the initial setup pulse, the 6-step signal generator starts counting pulses from the output of frequency divider 5 and produces a stepwise sawtooth voltage, which is summed with the reference signal at the second input of the threshold circuit 3. The magnitude of the reference signal from the output of the reference voltage source 4 varies in accordance with the change in operating current d gas 2 in such a way as to compensate for the resulting drift in the operating mode of the gas sensor 2. The gas sensitivity of the device is determined by the amplitude value of the "step" from the generator output 6 of the step signal, which also changes in accordance with the sensitivity change that occurs when the power supply voltage decreases. The sensitivity is corrected through the first control input of the generator of the 6-speed signal.

Каждой "ступеньке" сигнала на аналоговом выходе генератора 6 ступенчатого сигнала соответствует цифровой код на кодовом выходе, который поступает на первые входы А схемы 7 сравне ния и регистра 8 памяти. На второй вход схемы 7 сравнения поступает цифровой код с выхода регистра 8 памяти. Результат сравнения двух кодов устанавливается на выходе схемы 7 сравнения. Когда сумма напряжений с выхода генератора '6 стуйенчатого сигтнала и источника 4 опорного напряжения становится больше, чем напряжение на выходе датчика 2 газа, порого1486827Each "step" of the signal at the analog output of the 6-step signal generator corresponds to a digital code at the code output that goes to the first inputs A of the comparison circuit 7 and the memory register 8. To the second input of the circuit 7 comparison receives the digital code from the output of the register 8 memory. The result of the comparison of the two codes is set at the output of the comparison circuit 7. When the sum of voltages from the output of the generator 6 of the stepped signal and the source 4 of the reference voltage becomes greater than the voltage at the output of the gas sensor 2, the threshold value is 1486827

66

вая схема 3 устанавливается в единичное состояние и разрешает считывание результата сравнения.Scheme 3 is set to one and allows reading of the comparison result.

Поскольку под действием сигнала начальной установки регистр 8 памяти хранит начальное состояние, а генератор 6 ступенчатого сигнала насчитал определенное количество импульсов, то код на первом выходе схемы 7 сравнения-будет больше, чем на втором.Сигналом с выхода схемы 7 сравнения через схему И 10 в регистр 8 памяти занесется новый цифровой код, присутствующий на его входе, что приведет 15 к равенству кодов на входах схемы 7 сравнения. Сигналом с выхода схемы 7. сравнения через схему И 9 генератор 6 ступенчатого сигнала установится в исходное состояние.При 20 этом пороговая схема 3 установится в исходное нулевое состояние, а схемы И 9-11 закроются. Регистр 8 памяти будет хранить записанный цифровой код. Если напряжение на выходе дат- 25 чика 2 газа не достигло установившегося значения и продолжает увеличиваться, то вышеописанная операция записи нового кода в регистр 8 памяти будет повторяться. ,30 Since, under the action of the initial setup signal, the memory register 8 stores the initial state, and the 6-step signal generator counted a certain number of pulses, the code on the first output of the comparison circuit 7 will be larger than on the second. The output signal of the comparison circuit 7 through the AND 10 V circuit Register 8 of memory is recorded a new digital code present at its input, which will lead 15 to the equality of the codes at the inputs of the comparison circuit 7. The signal from the output of the circuit 7. comparison through the circuit And 9 generator 6 speed signal will be restored to its original state. At 20, this threshold circuit 3 will be established in the original zero state, and the circuit And 9-11 will be closed. Register 8 memory will store the recorded digital code. If the voltage at the output of the gas sensor 2 has not reached the steady-state value and continues to increase, then the above-described operation of writing the new code to the memory register 8 will be repeated. 30

В установившемся режиме напряжение на датчике 2 газа в отсутствии газа не меняется и результатом сравнения кодов при переключении пороговой схемы 3 в единичное состояние добудет появление сигнала на выходе от равенства кодов на входах схемы 7 сравнения, который установит генератор 6 ступенчатого сигнала в исходное состояние. Операция отслеживания напряжения на выходе с датчика 2 газа будет повторяться. Частота отслеживания при отсутствии сигнала на выходе управления блока 13 звуковой сигнализации определяется часто- 45 той тактового генератора в блоке 13 звуковой сигнализации и устанавливается исходя из времени реагирования датчика 2 на газ в диапазоне от 5 до 1(7 Гц. При появлении сигнала на ςθ входе управления блока 13 звуковой сигнализаци и частота тактового генератора увеличивается до границ звукового диапазона и устанавливается исходя из оптимального излучения микротелефона в диапазоне от 1 до 3 кГц.· Так как работа на звуковой частоте занимает значительно меньшую часть времени всей работы устройства, то это позволяет более полно использовать аккумуляторную батарею за счет уменьшения частоты переключений элементов применяемой серии К561 и соответствующего уменьшения потребляемого ими тока. При внесении датчика 2 газа в зону с установившейся концентрацией газа напряжение на выходе датчика 2 газа уменьшится пропорционально величине концентрации газа и при отслеживании генератором '6 ступенчатого сигнала выходного напряжения датчика 2 газа (в результате сравнения кодов с кодового выхода генератора 6 ступенчатого сигнала и регистра 8 памяти) на выходе схемы 7 сравнения появится сигнал, который через схему И 11 разрешит работу блоков 13 и 12 звуковой и световой сигнализации. ,In the steady state, the voltage on the gas sensor 2 in the absence of gas does not change and the result of comparing the codes when switching the threshold circuit 3 to one state will produce an output signal from the equality of codes on the inputs of the comparison circuit 7, which will set the generator 6 speed signal to its original state. The operation of tracking the voltage output from the gas sensor 2 will be repeated. The tracking frequency when there is no signal at the control output of the sound alarm unit 13 is determined by the frequency of the 45 clock generator in the sound alarm unit 13 and is set based on the response time of the sensor 2 to gas in the range from 5 to 1 (7 Hz. When a signal appears at the ςθ input control unit 13 audible alarm and the frequency of the clock generator is increased to the limits of the sound range and is set based on the optimal radiation of the microphone in the range from 1 to 3 kHz. · Since the work at the sound frequency It takes a much smaller part of the time of the entire operation of the device, this allows you to more fully use the battery by reducing the switching frequency of the elements used in the K561 series and a corresponding reduction in the current consumed by them When the gas sensor 2 is introduced into the zone with steady gas concentration, the output gas gas 2 will decrease in proportion to the gas concentration value and when the generator generates the 6-step signal of the output voltage of the gas sensor 2 (as a result of comparing the kodo a code output step signal generator 6 and 8 memory register) at the output of comparator 7 will be a signal which, via the AND circuit 11 will allow operation units 13 and 12, an audible and visual alarm. ,

Появление сигнала на входе управления блока 13 звуковой сигнализации приводит к увеличению частоты внутреннего тактового генератора и к появлению звукового сигнала. Увеличение частоты на выходе делителя 5 частоты компенсируется увеличением коэффициента деления при поступлении на вход управления делителя 5 частоты сигнала с выхода схемы И 11.The appearance of the signal at the control input of the sound alarm unit 13 leads to an increase in the frequency of the internal clock generator and to the appearance of a sound signal. The increase in the frequency at the output of the divider 5 frequency is compensated by an increase in the division factor when the signal from the output of the AND 11 circuit arrives at the control input of the divider 5.

Одновременно генератор 6 ступенчатого сигнала продолжает счет импульсов с выхода делителя 5 частоты.At the same time, the 6-step signal generator continues counting pulses from the output of frequency divider 5.

В момент установления равенства кодов с выхода генератора 6 ступенчатого сигнала и выхода регистра 8 памяти на выходе схемы 7 сравнения появится сигнал, который установит генератор 6 ступенчатого сигнала в йсходное состояние и операция слежения повторится. При этом с увеличением концентрации измеряемого газа увеличивается время между появлением сигналов в А < В и А-В на выходах схемы сравнения и соответственно растет время работы блоков 13 и 12 звуковой и световой сигнализации. По изменению длительности включения блоков 12 и 13 звуковой и световой сигнализации определяется место с наибольшей концентрацией газа, т.е. место его утечки. Испытание опытного образца устройства показало, что предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет более высокую чувствительность, не зависящую от продолжительности измерений, что позволяет произвести частичную компенсацию .At the moment of establishing equality of codes from the generator output 6 of the step signal and the output of the register 8 memory, a signal will appear at the output of the comparison circuit 7, which will set the generator 6 of the step signal to the initial state and the tracking operation will repeat. At the same time, with an increase in the concentration of the measured gas, the time between the appearance of signals in A <B and A-B at the outputs of the comparison circuit increases, and the operation time of the sound and light alarm units 13 and 12 increases accordingly. The location with the highest gas concentration, i.e. the place of its leakage. Testing the prototype of the device showed that the proposed device compared to the prototype has a higher sensitivity, independent of the duration of the measurements, which allows partial compensation.

77

14868271486827

8eight

изменения чувствительности от изменения напряжения питания, кроме того, динамический диапазон по газу определяется только возможностями датчика 2 газа, в результате чего уменьшается нелинейность зависимости выходного сигнала датчика 2 газа от величины концентрации газа и упрощается процесс определения максимальной кон- ю центрации газа по длительности включения сигнала световой и звуковой сигнализации.changes in sensitivity from changes in supply voltage, in addition, the dynamic range for gas is determined only by the capabilities of gas sensor 2, which reduces the non-linearity of the output signal of gas sensor 2 as a function of gas concentration and simplifies the process of determining the maximum gas concentration light and sound alarm.

Использование предлагаемого устройства повышает надежность определения 15 величины концентрации газа и упрощает поиск утечки газа в изделие. Кроме того, устройство позволяет при необходимости наращивать разрядность цифрового кода и соответственно повы- 20 шать чувствительность устройства по газу, а также производить цифровую индикацию величины концентрации газа при дополнении устройства счетчиком дешифратором. 25The use of the proposed device improves the reliability of determining 15 the gas concentration value and simplifies the search for gas leakage into the product. In addition, the device allows, if necessary, to increase the digit capacity of the digital code and, accordingly, to increase the gas sensitivity of the device, as well as to make a digital indication of the gas concentration value when the device is supplemented with a decoder counter. 25

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Устройство для обнаружения утечек газа, содержащее последовательно 30 включенные источник питания и датчик газа, пороговую схему, вход которой соединен с выходом датчика газа, регистр памяти и блок световой сигнализации, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности определения концентрации газа, оно снабжено источником опорного напряжения, генератором ступенчатого сигнала, схемой сравнения, делителем частоты и первой, второй и третьей.схемами И, первые входы которых соединены с выходом пороговой схемы, первый вход которой соединен с выходом датчика газа и первым входом генератора ступенчатого сигнала, а второй - с выходом источника опорного напряжения, вход которого соединен с выходом источника питания, а выход - с первым выходом генератора ступенчатого сигнала, второй выход которого соединен с первыми входами · схемы сравнения и регистра памяти, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения, первый, второй и третий выходы которой соответственно соединены с вторыми входами первой, второй и третьей схем И, выход первой схемы И соединен с вторым входом генератора ступенчатого сигнала, выход второй схемы И - с вторым входом регистра памяти, а выход третьей схемы И - с первым входом делителя частоты и входом блока световой сигнализации, а выход делителя частоты соединен с третьим входом генератора ступенчатого сигнала.1. A device for detecting gas leaks, containing in series 30 a power source and a gas sensor, a threshold circuit whose input is connected to the gas sensor output, a memory register and a light signaling unit, characterized in that, in order to increase the sensitivity and accuracy of determining the gas concentration , it is equipped with a reference voltage source, a step signal generator, a comparison circuit, a frequency divider and first, second and third I circuits, the first inputs of which are connected to the output of the threshold circuit, the first input which is connected to the output of the gas sensor and the first input of the step signal generator, and the second to the output of the reference voltage source, the input of which is connected to the output of the power source, and the output to the first output of the step signal generator, the second output of which is connected to the first inputs of the circuit comparison and memory register, the output of which is connected to the second input of the comparison circuit, the first, second and third outputs of which are respectively connected to the second inputs of the first, second and third circuits And, the output of the first circuit And connected to the second input of the step signal generator, the output of the second And circuit with the second input of the memory register, and the output of the third And circuit with the first input of the frequency divider and the input of the light signaling unit, and the output of the frequency divider connected to the third input of the step signal generator. ιι 2. Устройство, по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком звуковой сигнализации, вход которого соединен с вторым выходом третьей схемы И и первым входом делителя частоты, второй вход которого, соединен с выходом блока звуковой сигнализации.2. The device, according to claim 1, about the t i l and th e s with the fact that, in order to increase reliability, it is equipped with a sound alarm unit, the input of which is connected to the second output of the third And circuit and the first input of the frequency divider, the second input of which is connected to the output of the audio alarm unit.
SU874312695A 1987-10-05 1987-10-05 Device for detecting gas leaks SU1486827A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874312695A SU1486827A1 (en) 1987-10-05 1987-10-05 Device for detecting gas leaks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874312695A SU1486827A1 (en) 1987-10-05 1987-10-05 Device for detecting gas leaks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1486827A1 true SU1486827A1 (en) 1989-06-15

Family

ID=21330281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874312695A SU1486827A1 (en) 1987-10-05 1987-10-05 Device for detecting gas leaks

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1486827A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1486827A1 (en) Device for detecting gas leaks
US3965467A (en) Analog-to-digital converters
SU1446574A1 (en) Apparatus for measuring the amplitude of pulsed signal
SU1149184A1 (en) Device for measuring electric network insulation resistance
SU1006937A1 (en) Digital device for measuring temperature
KR970066821A (en) Low cost pointing stick circuit
SU960554A1 (en) Device for measuring pulse force amplitude
SU1718138A1 (en) Combined device
RU2204931C2 (en) Device for measuring critical light flicker fusion frequency
SU890268A1 (en) Device for measuring resistance
SU414543A1 (en)
SU1335825A1 (en) Vibration testing system
SU866503A1 (en) Piezoelectric module measuring device
KR940003158A (en) Signal Loss Compensation Circuit of Motor Servo System
SU1739244A1 (en) Device for automatic inspection of geometric dimensions of the object
SU375566A1 (en) DIGITAL VOLTMETER
SU1552032A1 (en) Device for detecting leakage
SU1744480A1 (en) Ultrasonic flow meter
SU1679415A1 (en) Device for monitoring of amplitude-frequency characteristic
SU1055473A1 (en) Reflexometer
SU800643A1 (en) Apparatus for measuring non-electric signal phase converter
SU813337A1 (en) Device for measuring variable magnetic induction
SU1300403A1 (en) Device for measuring attenuation decrement of electrodynamic geophone
JPH0765964B2 (en) Dimming smoke detector
SU596956A1 (en) Time interval distribution function digital analyzer