专利名称：有害气体监测控制机电一体化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是利用气敏元件的特性，配合电子线路报警、排气，直至控制气源的一种改进了的对有害气体监测控制机电一体化装置。
本实用新型从由中国实用新型专利CN37200413公开了的《气体报警及自控排风装置》出发。该装置主要由集成电路、气敏元件和双向可控硅等组成的控制电路来开启或关闭排风扇达到使用煤气等气体时安全的目的。但在交流电停电的情况下或出现气体泄漏时尚未采取积极的措施。
本实用新型的任务是要提供一种改进了的控制电路，在有交流电的情况下，能在有害气体或可燃性气体达到一定浓度值时，自动发出声光报警，控制排风扇的开与关，并能自动或手动开关气源。在无交流电供电的情况下，并能发出声光报警。
本实用新型的控制电路分为交流和直流电源供电。一般情况下，从交流电源中获取直流稳压电源，以供半导体气敏元件、功率放大级、声光信号及双向可控硅的触发能源线路等；其特征在于应用双向可控硅，除控制排风扇外，还通过电磁阀控制气阀联动机构。在停电的情况下，由内装的9伏积层电池供电。保证在有交流电源或无交流电源的情况下都能达到监测和控制的功能。
本实用新型的实施例结合附图作进一步说明。
图1是控制电路的方框图。
图2是图1方框图的详细电路图。
图3是气阀联动机构的主视图及剖视图。
图4是气阀联动机构的局部剖视图。
图1所示的整个电路由探测、信号放大、信号判别、一、二级功放、声光报警、控制排风扇及气阀联动机构的电磁阀电路和交、直流电源等组成。
图2所示的直流稳压部分，由变压、桥式整流、稳压等电路组成。220伏交流电源经变压器BZ变压为两组17伏交流电、DZ1、DZ2两桥式整流、C1、C2、C3、C4电容、电阻R1、R2滤波和DW1、DW2二极稳压管稳压后获得正负15伏直流稳压电源，供给集成运算放大器等电子元件。由于稳压电源部分采用了可靠的有效稳压与抗干扰措施，经实际试用本装置的工作性能稳定可靠。在交流电停电的情况下，可由开关K2－1、K2－2方便地转换到9伏积层电池供电，可使本装置可靠地发出声光报警信号。虽然积层电池供电，电压有所降低，相对灵敏度也稍有下降，但在使用时调节灵敏度控制电位器W2，仍能可靠地报警。
探测部分主要由气敏元件QM1、交流5伏电源、灵敏度调节电位器W2等组成。气敏元件QM1的工作点调节到其最佳工作状态时，它可根据所接触的气体性质、浓度，改变极间的阻值，可靠地将电压信号输送到信号放大部分进行放大和判别。气体浓度越大，阻值变得越小。信号放大部分由运算放大器IC及其输入部分组成。由于运算放大器IC具有极强的放大能力，故可灵敏地通过气敏元件QM1的阻值变化反馈所监测空间的气体浓度的变化情况。信号判别部分由微分电路电阻R7、电容C9组成。为了防止外界的干扰造成本装置的频繁动作，影响使用寿命，特加这一电路，使之达到工作既灵敏又稳定的高要求。
功率放大电路由IC的输出电路、三极管BG1、光报警信号及双向可控硅KCS的触发回路等组成。其功用就在于输出声光报警信号和双向可控硅KCS的触发信号。指示灯LED为报警光指示器，音乐门铃作为声音报警器。第二级功率放大电路由双向可控硅KCS及其保护回路组成。其功用在于控制排风扇F和电磁阀M控制的气阀联动机构的开与关。
图3与图4中所示的气阀联动机构，由螺母〔1〕和螺母〔10〕、定位圈〔9〕限位销〔11〕将阀体〔8〕、阀芯〔7〕、连接体〔5〕、扇形齿轮〔3〕、手动轮〔2〕、装配为一体。同时由滑键〔6〕限制齿条〔4〕的活动范围。〔12〕为工艺槽的锒块。
随着室内有害气体浓度的增加(或气源局部泄漏或其他事故)或减小，气敏元件QM1的阻值变小或变大，于是两端电压降低或升高，达到一定值的范围时，经信号放大、运算判别、功率放大，BG1导通或截止，双向可控硅KCS开启或关断声光报警器、排风扇、电磁阀M带动气阀联动机构，于是实现了自动控制。
在正常使用煤气或液化石油气的情况下，可用开关K4断开电磁阀M，利用本装置自动控制排风扇。也可以用K3直接控制排风扇。电磁阀M动作后，阀门将自动碰断微动开关的自锁，使其断电，以免电磁阀线圈长期带电。
在交流电停电的情况下，可用手动旋钮开、闭电磁阀M和气阀联动机构，不会影响煤气或液化石油气的正常使用。
由于本装置在控制电路和联动机构上的设计特点，它具有性能可靠、安全适用、灵敏度高、机电一体化自动控制或手控的优点。由于使用了双向可控硅无触点开关，故排风扇启动无电火花产生，适用于防爆场合使用。本装置对于多种气体有效，如天然气、煤气、液化石油气、汽油、煤油、乙醚、氟里昂、乙醇、二氧化碳、氨气等，特别是作为家用煤气、液化石油气的使用者的安全、卫生装置，更有积极的效果。
权利要求1.一种对有害气体监测控制机电一体化装置由交流电源、直流电源、半导体气敏元件QM1、信号放大、一、二级功率放大、声光报警器、排风扇F、电磁阀M和气阀联动机构等组成，其特征在于由控制电路的第二级功率放大电路中的双向可控硅KCS导通电磁阀M控制的气阀联动机构。
2.根据权利要求1所述的有害气体监测控制机电一体化装置，其特征是气阀联动机构由电磁阀M控制齿条〔4〕带动扇形齿轮〔3〕实现气源阀门的开启或关闭。
3.根据权利要求1所述的有害气体监测控制机电一体化装置，其特征是配备有9伏积层电池和开关K2－1、K2－2，保证在交流电停电的情况下，本装置依然正常自动报警。
专利摘要本实用新型是由交直流电源、气敏元件、信号放大、两级功率放大、声光报警器、排风扇、电磁阀和气阀联动机构等组成的有害气体监测控制机电一体化装置。在有交流电供电时，有害气体达到一定浓度即能声光报警、开启排风扇直至关断气源的自动控制。无交流电时有内装积层电池供电，同样可自动报警。本装置有灵敏度高、可靠、机电一体化自控和手控的优点。对各种气体有效，如煤气、液化石油气等。可广泛适用于家庭及各种场合。
文档编号G01N27/12GK2031529SQ88205250
公开日1989年1月25日 申请日期1988年5月16日 优先权日1988年5月16日
发明者郭文汉, 罗茂超, 马存儒, 乔乃英, 罗林虎 申请人:郭文汉, 罗茂超