SU1486827A1 - Device for detecting gas leaks - Google Patents
Device for detecting gas leaks Download PDFInfo
- 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
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)
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) |
-
1987
- 1987-10-05 SU SU874312695A patent/SU1486827A1/en active
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 |