专利名称：一种燃气灶燃气泄漏自动关闭控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在燃气灶发生意外熄火导致燃气泄漏时能自动快速关闭燃气灶开关的装置，属于燃气灶发生燃气泄漏时快速关闭技术。
背景技术：
家用燃气给千家万户的生活带来方便，也有效控制了环境污染。但是燃气泄漏而引起的中毒、爆炸和火灾事件经常发生，严重威胁着人民生命财产的安全。虽然市场上出售的燃气灶普遍带有自动熄火装置，但是该熄火装置不能关闭燃气灶开关，因为它是利用热电偶有无受热来控制安装在燃气灶管道上的电磁阀的关闭或打开当点火时，电磁阀处于被动打开状态，打着火时，热电偶受热主动维持电磁阀打开状态，当没有打着火时或意外熄火时，热电偶没有受热，电磁阀就处于关闭状态，但是燃气灶开关仍处于原来的打开状态。如果在使用过程中，燃气火焰被风吹灭，或被烧沸的开水或炖烧的食物汤汁冲出淋熄时，或因为离开厨房甚至离家办事时忘记关闭燃气灶开关，而烧坏餐具导致火焰熄灭时，往往会造成了燃气泄漏，引发燃气中毒、爆炸和火灾等严重事故。
目前市场上设计的各种可燃气体报警装置主要是采用气敏元件检测空气中的燃气含量，当燃气泄漏达到一定浓度时才进行报警。这类装置一般只有报警功能，没有可切断气源的执行元件。而且灵敏度不好调节，有时太灵敏，有人吸烟或油烟较重时便报警，有时太迟钝，延误报警时间，可靠性差，有时因燃气泄漏达到爆炸浓度时，报警器的声光报警动作还可引起爆炸。
发明内容
本发明的目的是公开一种结构简单、成本低廉、小巧耐用的燃气灶燃气泄漏自动关闭控制器，用这种自动关闭控制器能迅速准确探测燃气灶是否处于正常燃烧状态，一旦发现意外熄火，能快速自动关闭燃气灶的开关。
本发明通过如下技术方案来实现上述目的包括接触开关、火焰传感器、信号放大电路、信号转换电路、信号处理电路、执行电路、声光报警器、电机、传动机构。火焰传感器与信号放大电路连接，信号放大电路与信号转换电路连接，信号转换电路与信号处理电路连接，信号处理电路与包括三极管和继电器的执行电路连接，其特点是根据燃气灶炉头的数量配置的接触开关与信号处理电路连接，接触开关可以与燃气灶开关合为一体，也可以单独安装在燃气灶开关的边上直接检测燃气灶开关的开闭状态，燃气灶开关通过传动机构与电机连接，驱动电机通过传动机构关闭燃气灶开关，同时接触开关闭合，电机与声光报警器同时还与执行电路连接。如此可将信号转换电路从火焰传感器获得的燃气燃烧正常与否的信息数据，送入内部设定预先编写好的关闭开关和报警操作的软件程序的信号处理电路(单片机)内，单片机再给三极管和继电器发出执行与否的信息，保证了燃气灶开关在意外熄火时被及时关闭并报警。因此本发明可在燃气刚开始泄露时就自动关闭燃气灶开关，有效防止燃气中毒和火灾事故的发生，确保安全使用燃气。
本发明的优点如下1.由于本发明采用了宽带隙半导体传感器，不需要滤光片，所以结构简单、体积小、价格低、耐震动、寿命长。
2.由于本发明的接触开关，可以与燃气灶开关合为一体，也可以单独安装在燃气灶开关的边上直接检测燃气灶开关的开、闭状态，同时燃气灶开关通过传动机构与电机连接，驱动电机通过传动机构关闭燃气灶开关，电机与执行电路三极管和继电器连接，执行电路与单片机连接。因此保证了燃气灶异常熄火时开关能被及时关闭。
3.由于本发明可以很方便地根据燃气灶炉头的数量，确定高灵敏度的宽带隙半导体传感器和接触开关的数量，因此适应性强，用途广泛，既可用于家庭，也可用在酒店、食堂等大小餐饮行业的防止燃气泄漏。
4.由于本发明的信号处理电路是由市售的单片机等组成，处理能力强、手段简单、直观、指标稳定、运行可靠。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明相关电路的结构示意图其中1-接触开关 2-火焰传感器 3-信号放大电路 4-信号转换电路 5-信号处理电路 6-执行电路 7-声光报警器 8-电机9-传动机构 10-三极管 11-继电器 12-降压电阻 13-电阻14-接地电阻。
具体实施例方式
请参阅附图1与2。本发明由接触开关1、火焰传感器2、信号放大电路3、信号转换电路4、信号处理电路5、执行电路6、声光报警器7、电机8、传动机构9组成。火焰传感器2与信号放大电路3连接，信号放大电路3与信号转换电路4连接，信号转换电路4与信号处理电路5连接，信号处理电路5与包括三极管和继电器的执行电路6连接，其特点是根据燃气灶炉头的数量配置的接触开关1与信号处理电路5连接，接触开关1可以与燃气灶开关合为一体，也可以单独安装在燃气灶开关的边上直接检测燃气灶开关的开闭状态，燃气灶开关通过传动机构9与电机8连接，电机8就可以通过传动机构9关闭燃气灶开关，电机8与声光报警器7同时还与执行电路6连接。
本发明的火焰传感器2为最新研制的价格低廉的宽带隙半导体传感器(铝镓氮AlGaN)，无需滤光片就能直接用作火焰检测的传感器，而且只对火焰中波长短于UVB的紫外光(波长在180纳米至280纳米之间的紫外光)具有高灵敏度的响应输出，而对其他频率为UVB、UVA的紫外光以及可见光(如日光或钨灯)没有任何响应，从而可以防止除火焰以外的误报警，具有针对性强的特性。当燃气灶开关闭合时，接触开关1处于闭合状态，燃气灶开关打开，进行电子打火或调节火焰大小时，接触开关1处于断开状态。
请参阅附图2，本发明可根据燃气灶炉头的数量配置至少1个(图中设有2个)宽带隙半导体传感器作为火焰传感器2，以及与之匹配的信号放大电路3(图中设有2个)连接，这种信号放大电路3是由运算放大器和外围电阻网络组成，运算放大器的反相输入端与火焰传感器2的负极连接，它的同相输入端通过接地电阻14接地，它的输出端分两路，一路直接与信号转换电路4连接，另一路连接电阻13，并反馈到运算放大器的反相输入端。电阻13的规格型号按常规计算匹配。如此，将宽带隙半导体传感器探测到火焰中的紫外光直接转为电流信号，由运算放大器放大并变成电压信号。信号放大电路3输出端与电压为+5V的信号转换电路4的输入端连接，信号转换电路4选用MAX197的模拟/数字转换电路，将模拟电压信号转换成数字信号，并通过总线与信号处理电路5连接。接触开关1(根据燃气灶炉头的数量配置)一端接+5V电压，另一端通过总线与信号处理电路5连接。信号处理电路5为市售单片机(例如8051)，通过单片机内编写的程序，给出执行信号(图中设有8路)，信号处理电路5的输出端与执行电路6连接，执行电路6包括三极管10与继电器11。信息处理电路5的输出端通过降压电阻12与三极管10与继电器11连接，以便按照接触开关1、火焰传感器2、信号放大电路3、信号转换电路4、信号处理电路5实际探测、放大、转换、处理后的输出情况，使继电器11导通或断开如果火焰正常，继电器11断开；如果发生火焰非正常熄灭，根据信号处理电路5输出的信号，使三极管10与继电器11导通，就可以驱动与继电器11连接的电机8通过传动机构9关闭燃气灶开关，同时驱动声光报警器7进行声光报警。
工作原理在使用燃气时，打开燃气灶开关进行电子打火，这时接触开关1断开，单片机检测到接触开关1断开信号后，延时一定时间后检测到火焰传感器2信号，输出信号没有动作。当接触开关1断开但延时一定时间后，还没有检测到火焰传感器2信号时，输出信号驱动电机8和声光报警器7，通过传动机构9关闭燃气灶开关，当燃气灶开关闭合时接触开关1同时闭合，输出信号停止驱动电机8和声光报警器7，保证燃气不泄漏。因为宽带隙半导体传感器可以不需要滤光装置直接探测到火焰中的波长短于UVB的紫外光，并产生电流，经运算放大器放大后产生一个电压值，再通过模拟/数字转换芯片转换成数字量，接着送入单片机进行处理，同时接触开关1信号也送入单片机进行处理，最后根据单片机内设定的程序输出信号，不驱动执行电路6进行自动关闭燃气灶开关和声光报警器7。相反当火焰熄灭但燃气灶开关开着的时候，根据单片机内设定的程序输出信号，驱动执行电路6自动关闭燃气灶开关同时进行声光报警。
权利要求
1.一种燃气灶燃气泄漏自动关闭控制器，包括火焰传感器(2)、信号放大电路(3)、信号转换电路(4)、信号处理电路(5)、执行电路(6)、声光报警器(7)；火焰传感器(2)与信号放大电路(3)连接，信号放大电路(3)与信号转换电路(4)连接，信号转换电路(4)与信号处理电路(5)连接，信号处理电路(5)与包括三极管(10)和继电器(11)的执行电路(6)连接，其特征在于根据燃气灶炉头的数量配置的接触开关(1)与信号处理电路(5)连接，接触开关(1)可以与燃气灶开关合为一体，也可以单独安装在燃气灶开关的边上直接检测燃气灶开关的开闭状态，燃气灶开关通过传动机构(9)与电机(8)连接，电机(8)就可以通过传动机构(9)关闭燃气灶开关，电机(8)与声光报警器(7)同时还与执行电路(6)连接。
全文摘要
一种燃气灶燃气泄漏自动关闭控制器，涉及一种在燃气灶发生燃气泄漏时能自动快速关闭燃气灶开关的装置。由接触开关(1)、火焰传感器(2)、信号放大电路(3)、信号转换电路(4)、信号处理电路(5)、执行电路(6)、声光报警器(7)、电机(8)、传动机构(9)组成。其特点是根据燃气灶炉头的数量配置的接触开关(1)与信号处理电路(5)、传动机构(9)连接，传动机构(9)与电机(8)连接，电机(8)、声光报警器(7)与执行电路(6)连接。本发明结构简单、体积小、价格低、耐震动、寿命长、性能可靠，能保证燃气灶异常熄火时燃气灶开关被及时关闭和报警。可广泛适用于家庭、酒店、食堂等行业的防止燃气泄漏。
文档编号F24C3/12GK1554895SQ20031012278
公开日2004年12月15日 申请日期2003年12月24日 优先权日2003年12月24日
发明者吴坚, 梁骏吾, 胡正飞, 闻瑞梅, 沈晓明, 吴 坚 申请人:同济大学