专利名称：可燃性气体监测报警器的制作方法
技术领域：
可燃性气体监测报警器是一种安全报警设备。
人们在工作或生活中，接触瓦斯、酒精气、沼气、氢气、一氧化碳等可燃性气体的机会逐渐增多，当可燃性气体浓度和周围温度超过限定范围时，会发生燃烧或爆炸，对人们的生命财产危害极大。目前对可燃性气体监测报警控制的设备，能准确监测可燃性气体状况，防止事故发生，但设备复杂，价格昂贵。也有用简易的方法即用肥皂液涂摸在可燃性气体管道和接口处观察其泄漏与否，但不可靠，既不能准确检测泄漏位置，更不能准确告知泄漏程度。
本实用新型的目的在于准确可靠的监测可燃性气体泄漏状况和发生位置，避免生命财产的损失而研究设计一种方便、可靠的可燃性气体监测报警器。它不仅适宜矿坑作业，对坑内瓦斯等可燃、可爆气体的监测，还可对家庭煤气、液化器、一氧化碳等气体泄漏的监测报警。
本实用新型由主机和副机两部分组成。主机具有检测可燃性气体，在气体浓度超过标准进行声光报警，同时有将此信号放大调制成高频信号发送出去的功能。副机是接收主机送来的高频信号，经处理后，能进行声光报警、显示主机报警位置的监控器。
主机包括1、电源电路。它提供各电路部分需要的直流电源。
2、微处理器CPU。它将检测来的信号和各控制信号进行运算处理后，其输出控制状态指示灯电路、报警驱动电路、同时将进入CPU的密码设置记忆电路信号一起经放大调制成高频信号发送出去。
3、状态指示灯电路有不同颜色的发光二极管。根据发光二极管的闪烁快慢或全亮来表明检测的可燃性气体浓度大小。
4、电池电压比较器电路，设有比较器。它将电源电路提供的电池电压信号进行比较后，输到CPU处理，再送至状态指示灯电路观察电源电路是否正常。
5、阶梯波发生器用来产生0-VCC伏阶梯波电压，提供给气体比较器电路作基准参改电压，它是与气体检测信号进行比较的依据，从而获取气体泄漏状况信号送至CPU。
6、气体比较器电路，设有比较器。它将传感器检测的信号由耦合调整电路取出来与基准参考电压作比较后送入CPU。
7、气体传感器组。它由气体传感器和加热丝组成。气体传感器可检测可燃性气体，当检测的气体浓度越大时，传感器本身的阻值越小，加热丝随着气体浓度的不同，发热温度也不同，产生不同的信号。
8、耦合调整电路，设有可调电阻VR。
9、气体传感器温度控制电路，设有一晶体管Q1。其作用是控制传感器组中的加热丝保持在最佳检测温度上。
10、报警驱动电器包括晶体管Q2、电阻R、二极管D及蜂鸣器。它将CPU送来表征气体浓度大小的信号进行放大，推动蜂鸣器发出不同频率的报警声。
11、密码设置记忆电路。用来设置记忆主机的编码，它可设置记忆多个主机。
12、高频发射电路，是将CPU送来的表征气体浓度的信号与主机记忆信号一起进行放大调制成高频信号发送出去。
副机包括1、电源电路；2、微处理器CPU；3、状态指示灯电路；4、报警驱动电路；5、密码选择设置电路；6、密码设置记忆电路；7、高频信号接收电路；8、接收显示电路。上述微处理器CPU对接收来的信号进行运算处理后，送至状态指示灯电路和报警驱动电路，当达到报警的气体浓度时，进行声光报警，同时将CPU记忆主机的信号送至显示电路，由数字显示器COM显示出主机报警所在位置。
结合附图对工作过程和实施情况进行说明
图1是可燃性气体监测报警器主机外观示意图。
图2是可燃性气体监测报警器主机电原理图。
图3是可燃性气体监测报警器副机电原理图。
图4是可燃性气体监测报警器副机外观示意图。
在
图1、2、3、4中，1是主机发射天线，2是传感器，3是发光二极管，4是蜂鸣器发音孔，5是副机接收天线，6是数码显示管COM，7是电源电路，8是微处理器CPU，9是状态指示灯电路，10是电池电压比较器电路，11是阶梯波发生器，12是气体信号比较器电路，13是气体传感器组，14是耦合调整电路，15是气体传感器温度控制电路，16是报警驱动电路，17是密码设置记忆电路，18是高频信号发射电路，19是密码选择设置电路，20是接收显示电路，21是高频信号接收电路。
工作时，打开主机和副机，将其主机携带于工作现场或放置在检测处附近。当正常无外漏气体时，主机中微处理器CPU8输出0-15数位码给阶梯波发生器11产生0-VCC伏的阶梯波，此时，气体传感器组13中的传感器2没有检测到气体信号，加热丝保持设定的平衡状态，传感器2阻值不变，使耦合调整电路14的偏压值不变，因而送到气体信号比较器电路12输入端上无变化信号，也没有变化信号送给CPU8处理，CPU8就无输出信号触发发光二极管发光，也没有信号驱动报警电路16，蜂鸣器不发声。另外电源电路7的正常电压供给电池电压比较器电路10所得的信号给CPU8，不使状态指示灯电路9中的指示灯动作。而电池电量不足时，CPU8使状态指示灯电路9中的LED1产生异常动作。电池电量不足，同时也改变温度控制电路15的电压，虽温度控制电路15的电压降低，晶体管Q1工作点偏移，仍可保持相同的测试温度，保持正常状态。由上看出，检测的气体在正常范围，即无气体外漏时，主机不会进行声光报警，无调制高频信号发出，副机也没有光声报警和无显示。电池电量不足时，状态指示灯电路9中的LED1，闪烁提醒主人更换电池。
当有气体外漏时，气体传感器组13中的传感器2获取外漏气体，其阻值下降，加热丝温度升高，使耦合调整电路14的偏压值有波动变化。此变化的信号输至气体信号比较器12与阶梯波发生器11的阶梯波电压比较而输出一信号，此信号输至CPU8进行运算处理后，分别将信号输给状态指示灯电路9和报警驱动电路16，触发LED1～LED9不同数目的发光管闪烁发光或全亮(这决定于外漏气体的浓度)，蜂鸣器发出不同频率的响声。所以，在气体外漏时，有声光报警。同时将已设置记忆的报警主机信号混同表征气体浓度信号一起经放大调制成高频信号发送出去。副机接收到高频调制信号后，经密码选择设定电路19，密码设定记忆电路17后送到CPU8运算处理再送入接收显示电路20，报警驱动电路16，状态指示灯电路9进行声光报警。同时显示报警主机所处位置。如果在家庭中使用，只需主机即可。
实施例主机中的微处理器CPU8有端子与阶梯波发生器11的输入端相连，11的输出端分别与气体比较器电路12输入端和电池电压比较电路10的输入端相连，12的另一输入端与耦合调整电路14中可变电阻的活动头相连，12的输出端与CPU8相连，CPU8有输出端子分别与状态指示灯电路9，报警驱动电路16、高频信号发射电路18的输入端相连，电源电路10有电压输出头与各电路相连，电池电压比较器电路10输出端与CPU8相连，气体传感器组13中的传感器2与加热丝串接后，再与可变电阻VR、固定电阻R和温度控制电路15中的Q1集电极串联成回路，15的基极与CPU8相连，密码设置记忆电路17的输出端分别与CPU8和高频信号发射电路18相连。副机的CPU8有输出端分别与接收显示电路20、状态指示灯电路9、报警驱动电路16输入端相连，高频接收电路21输出端、密码设置记忆电路17及密码选择设置电路19都连在CPU8的相应端子上。主、副机各电路元器件直接和通过引线分别焊在主、副机的印刷电路板上，安装在主、副机机壳内。
本实用新型轻便，具有监测准确可靠，价廉的优点。适用于矿坑、管道及家庭对可燃性气体监测报警，从而避免生命财产损失。
权利要求1.可燃性气体监测报警器分主机和副机两部分，主机包括电源电路7，微处理器CPU8，状态指示灯电路9，电池电压比较器电路10，阶梯波发生器11，气体信号比较器电路12，气体传感器组13，耦合调整电路14，气体传感器温度控制电路15，报警驱动电路16，密码设置记忆电路17，高频信号发射电路18，副机包括电源电路7，微处理器CPU8，状态指示灯电路9，报警驱动电路16，密码选择设置电路19，密码设置记忆电路17，高频信号接收电路21，接收显示电路20，其特征是主机中的微处理器CPU8有端子与阶梯波发生器11的输入端相连，11的输出端接气体信号比较器电路12输入端和电池电压比较器电路10的输入端，12的另一输入端与耦合调整电路14中可变电阻的活动头相连，12的输出端接CPU8，CPU8分别有输出端子与状态指示灯电路9、报警驱动电路16、高频信号发射电路18输入端相连，电源电路7有电压输出端子与各电路相连，电池电压比较器电路10输出端接CPU8，气体传感器组13中的传感器2与加热丝串接后再与可变电阻VR，固定电阻R和气体温度控制电路15中的Q1集电极串联成回路，15的基极与CPU8相连，密码设置记忆电路17的输出端分别与CPU8和高频信号发射电路18相连，副机的CPU8有输出端分别与接收显示电路20、状态指示灯电路9、报警驱动电路16的输入端相连，高频接收电路21输出端、密码设置记忆电路17及密码选择设置电路19都与CPU8连接，主、副机各电路元器件直接和通过引线分别焊在主、副机的印制电路板上，安装在主、副机机壳内。
2.根据权利要求1所述的可燃性气体监测报警器，其特征是CPU8送给阶梯波发生器11输入端0-15数位码，11输出0-VCC阶梯波电压，电池电压比较器电路10设有检测电源电路7中电池电量是否过低的比较器，气体比较器电路12中设有可检知耦合调整电路14偏压值变化的比较器，耦合电路14中设有调整确定显示或报警值的可变电阻VR，气体传感器温度控制电路15中设有保持最佳检测温度的晶体管Q1。
3.根据权利要求1所述的可燃性气体监测报警器，其特征是报警驱动电路16中，蜂鸣器和二极管D并联后，一端与晶体管Q2的集电极相连，另端与固定电阻R相连。
专利摘要可燃性气体监测报警器由主机和副机组成。主机检测可燃性气体,当气体浓度超限时,进行声光报警,同时将已设置记忆的报警主机信号与气体浓度信号一起经放大调制成高频信号发送出去。副机接收到主机送来的高频信号,经处理后,进行声光报警并显示出主机报警位置。主机本身是个独立的监测报警器,副机对主机是监控器。主机可随身带进矿坑作业或固定在可燃性气体泄漏的附近位置(包括家庭等),副机在室内对主机进行监控。
文档编号E21F17/18GK2275642SQ9622148
公开日1998年3月4日 申请日期1996年8月31日 优先权日1996年8月31日
发明者石德福 申请人:石德福