专利名称：一种火灾探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑防火报警装置的技术领域，特别是一种能够同时检测出室内的可燃气体、温度和烟雾的火灾探测器。
背景技术：
火灾，几乎是和火的利用同时发生的，又随着社会的发展，物资财富的增加，而造成更多更大的危害。特别是城市，具有建筑物密、人口集中、财物集中，易燃易爆物品源多、点多量大、面广的特点，从而带来更多的火灾和爆炸隐患。一旦发生火灾与爆炸，人员伤亡大，经济损失严重。消防部门的统计显示，在所有的火灾比例中，家庭火灾已经占到了全国火灾的30%左右。近年来，拥有感烟报警器的家庭有所增长，住宅失火造成的死亡数几乎降低了一半。火灾初起的烟雾会积聚在室内天花板下，烟雾探测器能够实时监视探测烟雾的存在，每45s左右对环境进行周期性检测；报警器通过内部智能处理器感应离散光源、微小的烟粒和气雾来检测，一旦检测到烟雾，立刻通过一个内置的专用IC驱动电路和一个外部压电式换能器输出报警声，使人们及早得知火情，将火灾扑灭在萌芽状态。传统的感烟型火灾报警器的工作原理是内置一发射对管(即一个发光元件和一个光敏元件)。在正常情况下，光源发出的光通过透镜射到光敏元件上，电路维持正常；而如果有烟雾从中阻隔，到达光敏元件上的光就显著减弱，于是光敏元件就把光强的变化变成电的变化，通过放大电路向人们报警。传统的可燃气体报警器(一氧化碳报警器)是通过一氧化碳传感器来感应空气中一氧化碳气体的浓度，并将其转变成电信号。电信号的大小与一氧化碳的浓度有关。一氧化碳报警器按所使用的传感器来分类，一般分为半导体一氧化碳报警器、电化学一氧化碳报警器、红外一氧化碳检测仪等，从测量灵敏度、精度、稳定性、抗交叉气体干扰来说，性能最好的是红外一氧化碳检测仪，但比较昂贵适合实验室使用，民用的一般为半导体和电化学的一氧化碳报警器。然而，目前市场中尚无一种集成了温度传感器、烟雾传感器和可燃气体传感器的火灾探测器。
实用新型内容鉴于现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种能够同时检测出室内的可燃气、体、温度和烟雾的火灾探测器。根据本实用新型的一个方面，提供了一种火灾探测器，包括温度传感器、光学烟雾传感器、可燃气体传感器、第一放大电路、第二放大电路和控制器，所述光学烟雾传感器和可燃气体传感器的输出分别连接到所述第一放大电路和第二放大电路的输入，所述第一放大电路和第二放大电路的输入以及所述温度传感器的输出连接到控制单元。本实用新型的温度传感器可以采用HAMAMATSU的R2868 UV TRON紫外探测器，可燃气体传感器可以采用FIGARO的可燃气体传感器TGS 813。并且，所述第一放大电路和第二放大电路分别包括两级放大电路。本实用新型的火灾探测器结构简单，检测精度高，误报率极低。
图I是本实用新型的火灾探测器的外部结构示意图；图2是本实用新型的火灾探测器的元件连接示意图；以及图3是本实用新型的火灾探测器中的控制单元中的第一和第二放大电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面，将结合附图说明本实用新型的实施方式。图I是本实用新型的火灾探测器的外部结构示意图。如图所述，该火灾探测器I可以安装于屋顶等位置。本实用新型的火灾探测器I采用现有技术的常用设计，为层叠圆柱体状，在下部设有多个空气通孔2，用于使得火灾探测器I内的温度、气体成分等与火灾探测器I的外部环境一致。图2示出了本实用新型的火灾探测器I的元件连接示意图(忽略了外壳体)。如图2所示，本实用新型的火灾探测器I的内部元件包括温度传感器21、光学烟雾传感器22、可燃气体传感器23、第一放大电路24、第二放大电路25和控制器26,所述光学烟雾传感器22和可燃气体传感器23的输出分别连接到所述第一放大电路24和第二放大电路25的输入，所述第一放大电路24和第二放大电路25的输入以及所述温度传感器21的输出连接到控制单元26。本实用新型的火灾探测器I的工作原理如下。所述温度传感器21、光学烟雾传感器22和可燃气体传感器23分别对室内的温度、烟雾浓度和可燃气体浓度进行检测。所述第一放大电路24和第二放大电路25对所述光学烟雾传感器22和可燃气体传感器23的微弱输出信号进行放大。放大后的温度检测结果信号和烟雾检测结果信号连同所述温度传感器21的温度检测结果信号一起被输入至控制器26。该控制器26将所述放大后的温度检测结果信号、放大后的烟雾检测结果信号以及温度检测结果信号与预设的阈值分别进行比较，如果上述三个信号中的一个或以上超过预设阈值，则该控制器26发出警报信号。优选地，本实用新型的温度传感器21可以采用HAMAMATSU的R2868 UVTRON紫外探测器。R2868使利用光电效应的金属和气体乘法效果，具有广泛的角度灵敏度(方向性)，并能迅速可靠地检测从火焰辐射出的微弱紫外线。优选地，本实用新型的可燃气体传感器23可以采用日本费加罗FIGARO的可燃气体传感器TGS 813。TGS813传感器对甲烷、丙烷、丁烷的灵敏度高，对天然气、液化气的监视也很理想。这种传感器可检知多种可燃气体，所以是对各种应用方式都很优越的低成本传感器。可燃气体传感器TGS 813的量程为500-10000ppm，灵敏度为0. 60±0. 05(电阻比)。本实用新型的光学烟雾传感器22采用的是传统的光学烟感结构。所述控制单元26可以采用常用的单片机。由于该光学烟雾传感器22和控制单元26的结构是本领域技术人员熟知的而非本实用新型的发明要点，因此在此不再赘述。下面，对本实用新型中采用的第一放大电路24和第二放大电路25进行详细描述。这两个放大电路分别用来对所述光学烟雾传感器22和可燃气体传感器23的微弱输出信号进行放大，并且这两个放大电路的结构相同。图3示出了这两个放大电路的电路结构。如图3所示，第一放大电路24(第二放大电路25)包括第一级放大电路和第二级放大电路。该第一级放大电路包括型号为ICL7650 (Intersil公司利用动态校零技术和CMOS工艺制作的斩波稳零式高精度运放)的第一运算放大器Ul和第二运算放大器U2以及第I电阻Rl至第6电阻R6、第I电容Cl至第11电容C11。该第二级放大电路包括型号为ICL7650的第三运算放大器U3、第7电阻R7至第9电阻R9和第12电容C12至第15电容C15。第一运算放大器Ul的3脚经第I电阻Rl接输入端V2，第I电阻Rl的两端分别经第I电容Cl和第2电容C2接地，第一运算放大器Ul的8脚和5脚之间连接第3电容C3，I脚和5脚之间连接第4电容C4，7脚接+5V电源，4脚接-5V电源，2脚和6脚之间接并联的第2电阻R2和第10电容C10，第二运算放大器U2的3脚经第4电阻R4接输入端VI，第4电阻R4两端分别经第6电容C6和第7电容C7接地，第二运算放大器U2的8脚和5脚之间连接第8电容C8，I脚和5脚之间连接第9电容C9，7脚接+5V电源，4脚接-5V电源，2脚和6脚之间接并联的第5电阻R5和第11电容C11，第一运算放大器Ul的2脚和第二运算放大器U2的2脚之间连接第3电阻R3，第二运算放大器U2的6脚经第6电阻R6和第5电容C5接地。第三运算放大器U3的2脚连接第7电阻R7、第8电阻R8和第12电容C12，第7电阻R7的另一端连接第一运算放大器Ul的6脚和第13电容C13，第8电阻R8的另一端连接第三运算放大器U3的输出脚6脚和第13电容C13的另一端，第12电容C12的另一端接第5电容C5并接地，第三运算放大器U3的3脚经第9电阻R9接地，8脚和5脚之间连接第14电容C14，I脚和5脚之间连接第15电容C15，7脚接+5V电源，4脚接-5V电源。利用本实用新型的火灾探测器，可以同时检测出室内的可燃气体、温度和烟雾，并 在三者的至少任意一种超出预设阈值时，及时发出警报。本领域技术人员可以理解，上述说明和实例仅仅是示例性的，而并非用于限制本实用新型的范围。在不超出如权利要求书所限定的本实用新型的范围的程度下，可以对本实用新型进行各种改进。
权利要求1.一种火灾探測器，其特征在于，包括温度传感器、光学烟雾传感器、可燃气体传感器、第一放大电路、第二放大电路和控制器， 其中，所述光学烟雾传感器和可燃气体传感器的输出分别连接到所述第一放大电路和第二放大电路的输入，所述第一放大电路和第二放大电路的输入以及所述温度传感器的输出连接到控制单元。
2.如权利要求I所述的火灾探测器，其特征在于所述温度传感器是HAMAMATSU的R2868 UV TRON紫外探测器。
3.如权利要求I所述的火灾探测器，其特征在于所述可燃气体传感器是FIGARO的可燃气体传感器TGS 813。
4.如权利要求I所述的火灾探测器，其特征在于所述第一放大电路和第二放大电路分别包括第一级放大电路和第二级放大电路。
5.如权利要求4所述的火灾探测器，其特征在于所述第一级放大电路和所述第二级放大电路中的运算放大器为Intersil ICL7650运放。
专利摘要本实用新型提供一种火灾探测器，包括温度传感器、光学烟雾传感器、可燃气体传感器、第一放大电路、第二放大电路和控制器，其中，所述光学烟雾传感器和可燃气体传感器的输出分别连接到所述第一放大电路和第二放大电路的输入，所述第一放大电路和第二放大电路的输入以及所述温度传感器的输出连接到控制单元。本实用新型的火灾探测器结构简单，检测精度高，误报率极低。
文档编号G08B17/00GK202404704SQ20112053114
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者姚燕, 孙军文, 桑小萍 申请人:浙江同兴建设有限公司