专利名称：燃气电子监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种靠出现烟或气作用的报警器，特别涉及一种燃气电子监测装置，可用于天然气、煤气、液化石油气、汽油、一氧化碳、氢气、烷类、醇类、醚类、苯类等挥发性气体进行监测，并可用于纸张、木材、棉布、橡胶制品、毛制品、塑料制品、油脂等燃烧形成前烟雾的报警，还可用于公共场合空气污染的监测等。
天然气、煤气、液化石油气等可燃气体，正以其方便、清洁、无污染等独特优势进入千家万户，取代蜂窝煤、薪炭等一日三餐的必备燃料，但是，常常因为使用不当，中途熄火，管路泄漏等而引起火灾、爆炸、窒息等事故，给国家和人民生命财产造成巨大损失。中国专利90204979.8公开了一种家用燃气泄漏报警装置，主要由气敏元件、电子元件和扬声器组成，遇燃气时，气敏元件发出报警信号，由电子元件放大并振荡报警电路，使扬声器发声；在该实用新型专利中，由于在气一电转换电路输出端与触发集成电路IC2之间插入有延时电路，使装置对可燃气体的灵敏度降低，反映迟顿，当可调电阻W调到零时，报警器就失去了工作能力，同时易损坏探头测量电极，此外，还存在使用中停电误报警等不足。
本实用新型的目的是提供一种在初通电和使用中途停电不会误报、对可燃气体的反应速度快、灵敏度高、工作稳定可靠的燃气电子监测装装置。
本实用新型是这样实现的一种燃气电子监测装置，包括电源、与电源联接并含有气敏元件的气－电转换电路、与气－电转换电路联接的信号检出及灵敏度调节电路、与信号检出及灵敏度调节电路相联接的电子触发振荡电路、与电子触发振荡电路相联接的机内报警电路，其特征之处在于所述的气－电转换电路，由一个气敏元件QM，一个二极管D1，一个电阻R2和一个电容C11组成；二极管D1阳极接电源正极、阴极接气敏元件QM测量电极，用于进一步稳定气敏元件QM的工作电压；电阻R2一端接地、另一端接气敏元件QM加热电极，用于限制加热电极冷态浪涌电流保护加热电极；电容C11正端接气敏元件QM测量电极输出端A、另一端接地，用于滤除杂散干扰和气敏元件内部漏电干扰；所述的信号检出及灵敏度调节电路由一个可变电阻W和一个二极管D2组成，可变电阻W一端接气敏元件QM测量电极输出端A、另一端接二极管D2阳极、动臂接集成块IC3的MR端，用于检出气敏元件QM气－电转换信号，同时进行灵敏度调整；二极管D2阳极接可变电阻W、阴极接地，利用正向压降0.7V的特性保证集成块IC3最低灵敏度时的输入基本电压，用于保证可变电阻W动臂调到最低端时监测器仍能正常工作；所述的电子触发振荡电路由一个集成块IC3，二个电阻R3、R4，二个电容C4、C5组成，由集成块IC3的VC、S、R、Q′端与C5、R4、C4、R3组成自激多谐振荡器，并由IC3的Q端输出机内报警信号和防护控制电路触发信号；这部分电路工作与否受控于两处一是MR端的电压高低，这个电压由气敏元件是否接触到可燃气体而变化，二是由IC4、C8、C10、R5组成的气敏元件QM初始特性补偿电路控制，只有当探头接触到可燃气体和初始特性补偿时间足够这两个条件时才能工作；所述的机内报警电路由一个电容C6和扬声器y组成，电容C6一端接在集成块IC3的Q端、另一端接扬声器y，扬声器另一端接地，当IC3工作时，扬声器发声1000Hz报警；本实用新型还包括一个与电源和电子触发振荡电路相联接的初始特性补偿电路，由集成块IC4、二个电容C8、C110和电阻R5组成；由集成块IC4的R、S端和MR、Vcc端与电容C8、电阻R5组成延时电路，并在输出端Q接电容C10进一步滤除电源干扰，这个电路必须从通电时起延迟3～5分钟才能在其Q端输出直流电压向集成块IC3供电，用以补偿气敏元件QM的初始特性；集成块IC4的Vcc、MR端接电源正极、Q端接集成块IC3的Vcc端和电容C10的正端，电容C10另一端接地；一个与电源和电子触发振荡电路相联接的防护装置控制电路，由一个双向可控硅BCR，二个电容C7、C9，一个电阻R6以及二个外接端B1、B2组成；双向可控硅BCR控制极G通过电容C7和集成块IC3的Q端相连，电容C9及电阻R6相互串联后并联于双向可控硅BCR的T1、T2两端，T1端接地，T2端接外接端B1，外接端B2接交流电源火线；受控防护电器(如电扇、抽油烟机、电磁体等)的电源输入端与外接端B2、B1相连接，当机内报警时的振荡信号通过电容C7到双向可控硅BCR的触发端G极使BCR导通，受控电器通电工作。电容C9、电阻R6用于保护双向可控硅BCR。
本实用新型具有下列特点(1)在气－电转换电路输出端与触发集成块IC3的MR端之间没有插入其它电路，因此，对可燃气的监测灵敏度高，反应速度快；(2)在电源与触发集成块IC3的Vcc端之间，插入初始特性补偿电路，既补偿了初始特性，又不影响监测的灵敏度和反应速度；补偿时间可根据气敏元件任意调整，同时不影响气敏元件工作条件；使初通电或使用中停电都不会误报警，有利于生产时按标准要求调好灵敏度，使用更简便；(3)在气敏元件与可变电阻W之后串入二极管D2，使可变电阻W动臂调到最小端，都能保证IC3的MR端有0.7V基本电压，保证装置正常工作；(4)防护装置控制电路，用交流信号触发双向可控硅输出电压无直流成分，更有利于控制排风扇、电磁阀、抽油烟机等电感性负载；采用可控硅，无触点，通断时无火花产生，避免当燃气达到一定浓度时，启动防护装置产生电火花，引起燃烧、爆炸等意外；(5)可以设置灵敏度检调窗口，用户可根据产品说明书自己进行灵敏度检调，使之工作于最佳状态；(6)结构简单、体积小、成本低。
图1是本实用新型电路结构框图；图2是本实用新型电路结构图。
以下结合附图通过实施例对本实用新型进一步说明。
一种燃气电子监测装置，包括由变压器B、二极管D3～D5、电容C1～C3、电阻R1、三端稳压集成电路IC1、IC2组成的电源，由气敏元件QM、二极管D1、电容C11、电阻R2组成的气－电转换电路，由可变电阻W、二极管D2组成的信号检出及灵敏度调节电路，由集成块IC3、电阻R3、R4、电容C4、C5组成的电子触发振荡电路，由电容C6、扬声器y组成的机内报警电路，由双向可控硅BCR、电容C7、C9，电阻R6、外接端B1、B2组成的防护控制电路，由集成块IC4、电容C8、C10、电阻R5组成的初始特性补偿电路；电路装在一印制版上，配以尺寸为105×75×50的塑料外壳，面板上部有铭牌，中部左边设有电源指示D3，右边设有灵敏度调节窗口，下部有扬声器放音窗，右下边设有可燃气体检测窗等。
使用时，220V50Hz市电电源经变压器B降压变成9V低压电，经二极管D4(1A／100V)、D5(1A／100V)整流，电容C1(1000μf／16V)滤波，由电阻R1(2K)、发光二极管D3(LED)组成电源指示，通过滤波后的低压直流电经三端稳压集成电路IC1(型号7809)进一步稳压后，一路经集成电路IC4(型号NE555)、电容C8(100μf)、电阻R5(1M)延时后，供给集成块IC3(型号NE555)的Vcc端作工作电源，一路经二极管D1(2CP10)供给气敏元件测量电极的工作电源，另一路再经集成块IC2(型号7805)、电容C2(100μf)、C3(0.1μf)进一步稳压、滤波，经电阻R2(10Ω)限流后供给气敏元件加热电极作加热电源，气敏元件必须具备这两个电源供给的能量，才能进行气－电转换。
由气敏元件QM、内阻与可变电阻W(4.7K)、二极管D2(2Cp10)组成分压器，并以可变电阻W动臂输出直流电压信号，改变动臂位置可改变灵敏度。气－电转换方式是气敏元件内阻的变化，使可变电阻W动臂电位发生变化，而可变电阻W的动臂又与集成块IC3的MR端相接，动臂的电位变化就会直接影响IC3是否起振，当气敏元件QM监测到一定浓度的可燃气时，内阻迅速下降，W的动臂电压就会随内阻下降而上升，由于W动臂与IC3的MR端相连，动臂电压就是MR端电压，当这一电压上升到触发振荡集成电路IC3的1／3电源电压时，由IC3、电阻R3(10K)、R4(100K)，电容C4(4700pf)、C5(0.01μf)组成的自激多谐振荡器具备了工作条件而起振，由Q端输出约1KC(1000周)的音频信号，一路经电容C6(22μf／16)、扬声器y报警，一路经电容C7(22μf)给双向可控硅BCR的G极一个触发信号电压，使双向可控硅BCR导通，使接在输出端B1的如排风扇、电磁阀等受控防护电器开始工作，实现自动防护，由电容C9(0.1μf／400V)、电阻R6(100Ω)组成阻容吸收回路保护双向可控硅BCR。当气敏元件QM在洁净的空气中，气敏元件QM内阻较高约50KΩ，可变电阻W的动臂电压低于触发振荡集成电路IC3的1／3电源电压，即1／3Vcc，(W动臂直接与MR相连接)，振荡电路停振，扬声器y无声，双向可控硅BCR截止，装置处于监测状态。
由集成块IC4(NE555)、电容C8(100μf)、电阻R5(1M)组成的初始特性补偿电路，一端与电源联接，另一端(Q端)与IC3的电源端联接，用以控制触发振荡集成电路IC3的工作电源。由气敏元件初始特性知不管有无可燃气体，气敏元件刚通电的1～3分钟，内阻都要下降，然后在洁净的空气中缓慢回升，经过1～3分钟，才能回升到正常工作状态。使用初始特性补偿电路后，设定的延迟时间未到，IC3由于没有工作电源而不能工作，无论气敏元件内阻如何，MR端的电压高低，装置都不能工作。当设定延迟时间到了时，装置就只受气敏元件内阻变化引起的MR端电压变化的控制。
权利要求1.一种燃气电子监测装置，包括电源、与电源联接并含有气敏元件的气一电转换电路、与气一电转换电路联接的信号检出及灵敏度调节电路、与信号检出及灵敏度调节电路相联接的电子触发振荡电路、与电子触发振荡电路相联接的机内报警电路，其特征在于所述的气-电转换电路由一个气敏元件(QM)、一个二极管(D1)、一个电阻(R2)和一个电容(C11)组成，二极管(D1)阳极接电源正极、阴极接气敏元件(QM)测量电极，电阻(R2)一端接地、另一端接气敏元件(QM)加热电极，电容(C11)正端接气敏元件(QM)测量电极输出端(A)另一端接地；所述的信号检出及灵敏度调节电路由一个可变电阻(W)和一个二极管(D2)组成，可变电阻W一端接气敏元件(QM)测量电极输出端(A)、另一端接二极管(D2)阳极、动臂接集成块(IC3)的MR端，二极管(D2)阳极接可变电阻(W)、阴极接地；所述的电子触发振荡电路由一个集成块(IC3)，二个电阻(R3)、(R4)，二个电容(C4、C5)组成，由集成块(IC3)的(Vc、S、R、Q＇)端与(C5、R4、C4、R3)组成自激多谐振荡器，并由(IC3)的Q端输出机内报警信号和防护装置控制电路触发信号；所述的机内报警电路由一个电容(C6)和扬声器(y)组成，电容(C6)一端接集成块(IC3)的Q端、另一端接扬声器(y)，扬声器(y)的另一端接地；还包括一个与电源和电子触发振荡电路相联接的初始特性补偿电路，由集成块(IC4)、二个电容(C8、C10)和一个电阻(R5)组成，由集成块(IC4)的R、S端和MR、Vcc端与电容(C8)、电阻(R5)组成延时电路，集成块(IC4)的Vcc、MR端接电源正极、Q端接集成块IC3的Vcc端和电容(C10)的正端，电容(C10)另一端接地；一个与电源和电子触发振荡电路相联接的防护装置控制电路，由一个双向可控硅(BCR)，二个电容(C7、C9)，一个电阻(R6)以及二个外接端(B1、B2)组成，双向可控硅(BCR)控制极通过电容(C7)和集成块(IC3)的Q端相连，电容(C9)及电阻(R6)相互串联后并联于双向可控硅(BCR)的(T1、T2)两端，T1端接地，T2端接外接端B1，外接端B2接交流电源火线。
专利摘要一种燃气电子监测装置，由电源、气-电转换、灵敏度调节、触发振荡、机内报警信号、防护控制、初始特性补偿等电路组成。本实用新型具有灵敏度高、反应速度快、初通电或使用中停电都不会误报警、结构简单等特点，适用于可燃气监测、火灾初起的烟雾报警、公共场合的空气污染监测。
文档编号G08B21/00GK2103836SQ9121489
公开日1992年5月6日 申请日期1991年8月26日 优先权日1991年8月26日
发明者张德益 申请人:张德益