一种甲烷报警器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种甲烷报警器，包括电源，电源电路，甲烷浓度传感器，模数转换电路，中央处理器，显示电路，报警电路，输出控制电路，其中甲烷浓度传感器用于检测环境中甲烷浓度信号；模数转换电路将检测到的甲烷浓度信号转换为数字信号，输送至中央处理器进行处理；中央处理器接受甲烷浓度信号，判断是否超过设定值，是则控制显示电路，显示甲烷浓度信息，控制报警器电路发出报警信号，同时通过输出控制电路控制排气扇工作。该甲烷报警器灵敏度高，稳定性好，结构简单，尤其适用于家庭甲烷浓度检测报警，并及时启动排风扇工作，避免危险发生。
【专利说明】一种甲烷报警器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种甲烷报警器，特别涉及一种家用甲烷报警器。
【背景技术】
[0002]甲烷是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一，当空气中甲烷浓度过高时，空气中氧含量明显降低，容易使人窒息；而且甲烷易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。
[0003]目前世界上可燃气体报警器的产品规格有300到400种。可燃气体检测设备从仪器结构上可分为便携式、袖珍式和固定式3类。便携式检测仪器主要为泵吸式，泵吸式仪器一般带有较长的取样管，可用于危险作业场所(如管道、下水道、船舱、气罐等)对未知浓度的有害易燃易爆气体进行检测，适用于检测人员定期进行安全检测和日常检测；袖珍式仪器的检测方法主要以扩散法为主，适合于在危险作业环境中安全人员随身携带使用，由单一性和复合性2种；固定式检测仪器用于实施在线检测，安装于可能产生危险事故的现场，实现实时检测报警，检测方法通常以扩散法为主。目前尚未有合适的专用于家庭使用的可燃气体报警器。
[0004]为了防止室内空气中甲烷浓度过高时危及人的健康和安全，设计一种适合家庭使用的家用甲烷检测报警器具有非常重要的意义。
实用新型内容
[0005]本实用新型针对以上缺点，提供了一种甲烷报警器，以达到家庭甲烷浓度检测报警以及及时排除危险的目的。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案来实现:
[0007]—种甲烷报警器，包括电源，电源电路，甲烷浓度传感器，模数转换电路，中央处理器，显示电路，报警电路，输出控制电路，
[0008]其中甲烷浓度传感器用于检测环境中甲烷浓度信号；
[0009]模数转换电路将检测到的甲烷浓度信号转换为数字信号，输送至中央处理器进行处理；
[0010]中央处理器接受甲烷浓度信号，判断是否超过设定值，是则控制显示电路，显示甲烷浓度信息，控制报警器电路发出报警信号，同时通过输出控制电路控制排气扇工作；
[0011]显示电路用于实时显示测得的甲烷浓度；
[0012]报警电路用于输出报警信号；
[0013]输出控制电路用于控制排气扇工作。
[0014]进一步，所述甲烷浓度传感器为半导体式气体传感器。
[0015]优选的，所述甲烷浓度传感器为QM-4型气敏元件。
[0016]进一步，所述中央处理器为EM78P153SPJ。
[0017]进一步，所述电源电路中还包括三端稳压器7805。[0018]进一步，所述模数转换电路为TLC2558模数转换器。
[0019]总之，本实用新型的有益效果为:该甲烷报警器采用甲烷浓度传感器检测环境中甲烷浓度信号，灵敏度高；模数转换电路将检测到的甲烷浓度信号转换为数字信号，输送至中央处理器进行处理，中央处理器接受甲烷浓度信号，判断是否超过设定值，是则控制显示电路，显示甲烷浓度信息，控制报警器电路发出报警信号，采取此种硬件结构，整个系统稳定性好，结构简单；同时一旦报警，通过输出控制电路控制排气扇工作，尤其适用于家庭甲烷浓度检测报警，并及时启动排风扇工作，避免危险发生。
[0020]进一步的，QM-4型气敏元件属于半导体式气体传感器，灵敏度较高，稳定性较好，响应和恢复时间短，具有长期的使用寿命和可靠的稳定性，并且其驱动电路简单。
[0021]进一步的，中央处理器EM78P153SPJ可缩小系统体积，增加系统的可靠性，降低系统的成本。
[0022]进一步的，电源电路中直接利用交流电进行变压，经过稳压器进行稳压，这样输出来的是恒定的5V电源，供给系统工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型一个实施例中甲烷报警器的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型进行详细描述。
[0025]图1是本实用新型一个实施例中甲烷报警器的结构示意图，从图1中可以看出，本实施例中的甲烷报警器，包括电源，电源电路，甲烷浓度传感器，模数转换电路，中央处理器，显示电路，报警电路，输出控制电路。
[0026]本实施例中直接利用交流电作为电源，首先对交流电进行变压，再经过整流滤波，再经过三端稳压器7805进行稳压，这样输出来的是恒定的5V电源，通过电源电路供给系统工作。
[0027]其中甲烷浓度传感器为QM-4型气敏元件，用于检测环境中甲烷浓度信号。
[0028]甲烷传感器QM-4的工作原理是:当处于含有甲烷的气体中时，这种传感器的金属氧化物半导体材料上电子密度增加，使气敏半导体材料阻值减小，从而实现对甲烷的检测。
[0029]QM-4气敏元件参数如下:标定气体(0.1%甲烷气体，最佳工作条件)中电压> 2V，响应时间< 10S，恢复时间< 30S，最佳工作条件加热电压5V，测量回路电压10V，负载电阻RL为2K，允许工作条件加热电压4.5?5.5V，测量回路电压5?15V，负载电阻0.5?2.2K。
[0030]QM-4型气敏元件属于半导体式气体传感器，灵敏度较高,稳定性较好,响应和恢复时间短，具有长期的使用寿命和可靠的稳定性，并且其驱动电路简单。
[0031]模数转换电路为TLC2558模数转换器，可将检测到的甲烷浓度信号转换为数字信号，输送至中央处理器进行处理。
[0032]中央处理器为单片机EM78P153SPJ，EM78P153SPJ可缩小系统体积，增加系统的可靠性，降低系统的成本。中央处理器接收甲烷浓度信号，判断是否超过设定值，是则控制显示电路，显示甲烷浓度信息，控制报警器电路发出报警信号，同时通过输出控制电路控制排气扇工作。
[0033]本实用新型中，中央处理器的功能也可通过设置一个比较器来完成。
[0034]中央处理器通过显示电路，直接驱动LED数码管进行静态显示测得的实时甲烷浓度值。
[0035]报警器采用蜂鸣报警器，当浓度超过给定的量程时，则蜂鸣报警器开始报警，同时通过输出控制电路，驱动继电器使排风扇进行工作，直到测得的甲烷浓度小于设定值。
[0036]虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【权利要求】
1.一种甲烷报警器，其特征在于，包括电源，电源电路，甲烷浓度传感器，模数转换电路，中央处理器，显示电路，报警电路，输出控制电路， 其中甲烷浓度传感器用于检测环境中甲烷浓度信号； 模数转换电路将检测到的甲烷浓度信号转换为数字信号，输送至中央处理器进行处理； 中央处理器接受甲烷浓度信号，判断是否超过设定值，是则控制显示电路，显示甲烷浓度信息，控制报警器电路发出报警信号，同时通过输出控制电路控制排气扇工作； 显示电路用于实时显示测得的甲烷浓度； 报警电路用于输出报警信号； 输出控制电路用于控制排气扇工作。
2.根据权利要求1所述的甲烷报警器，其特征在于，所述甲烷浓度传感器为QM-4型气敏元件。
3.根据权利要求1所述的甲烷报警器，其特征在于，所述中央处理器为EM78P153SPJ。
4.根据权利要求1所述的甲烷报警器，其特征在于，所述电源电路中还包括三端稳压器 7805。
5.根据权利要求1所述的甲烷报警器，其特征在于，所述模数转换电路为TLC2558模数转换器。
【文档编号】G08B21/16GK203480654SQ201320556583
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】张华芳 申请人:绍兴文理学院