专利名称：氢敏煤气报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采用氢敏传感器作探测头的新型煤气报警器，本装置适用于管道煤气，及氢和含氢的可燃气体的监测和报警。
现有的煤气报警器，探头都采用烧结型气敏元件作传感器，该器件的特点是对各种气体均敏感，因此适用范围广，但分辨率低，单一性差，用作煤气报警时，易发生误报，另外，烧结型传感器的加热功率高，达几百毫瓦级，因此功耗大，气化后传感器易毒化，从而影响整机的寿命和整机的可靠性。
本实用新型的目的是要提供一种分辨率高，单一性强，灵敏度高，功耗小，不易毒化，长寿命，可靠性好的新型煤气报警器。
本实用新型的目的是这样实现的报警器采用氢敏传感器作煤气探测头，装置包括壳体，电源插头，控制线和钯栅MOS晶体管集成化氢敏传感器；探头壳体上设有若干个通气孔，壳体内有一个与通气孔相适配的排气槽，排气槽与散热孔连通；传感器中的加热电阻是采用离子注入电阻，二极管的负端与场效应管源极相连，电路包括1.电源，2.传感器转换系统和温度自动补偿电路，3.电子振荡与声光报警系统，4.控制执行系统。
城市中管道煤气的成份包括一氧化碳、氮、氧、氢、甲烷、二氧化碳、烃类，其中含量最高的是氢气，因此煤气泄漏成份最高的也主要是氢气。换言之，对煤气监测和泄漏的报警，也就是说主要对氢气的监测和泄漏的报警。根据城市管道煤气的特点，本报警器所采用的氢敏传感器是指钯栅MOS晶体管集成化器件，一般是由场效应管、二极管和电阻组成，它的特点是对氢气敏感，对其它气体不敏感，它具有分辨率高，单一性强的特点，对氢气的灵敏度高，钯吸附氢主要是一种物理现象，因此传感器不会毒化，传感器的寿命也长，同时它还有功耗小等特点。因此我们采用氢敏传感器作煤气报警器，其可靠性和准确率是国内同类产品所不及的，采用氢敏传感器作煤气报警器的探头也属国内首创。
在本机的线路中，我们还设计了温度自动补偿电路来解决传感器自身的温度漂移问题，在线路中我们还设计了控制执行机构，对煤气的微量泄漏不但能连续进行自动监测和报警，同时还能自动控制脱排油烟机、排气扇排放泄漏气体，进行通风，还可以同时自动控制煤气管道中的电磁阀，从而关闭煤气管道，切断气源，当室内煤气含量下降到安全范围之内时，报警器又即自动停止报警，並同时控制排放系统。整个工作过程实现全自动控制，是目前国内最先进的煤气报警器。
本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。
图1是本实用新型的外型图图2是本实用新型的内部结构图图3是本实用新型的探测头的内外结构图图4是本实用新型的电路原理图标号说明1－－电源指示灯2－－声光报警指示灯3－－排气孔4－－排气槽5－－探测头6－－通气孔7－－场效应管8－－电阻9－－二极管
以下结合附图详细说明本实用新型的结构细节。
报警器外壳上设有电源指示灯1，报警指示灯2，散热孔3，探测头5及电源插头与二根控制线，一根控制线与脱排油烟机或排气扇连接，另一根与煤气管道中的电磁阀相连。在探头5外壳的前端设有吸气孔，探头壳体上设有四个通气孔6，通气孔与报警器壳体内壁的空腔相适配，在机内构成烟囱式的排气槽4，排气槽直接与散热孔3连通。传感器是由场效应管7，离子注入加热电阻8和测温二极管9集成在一起，测温二极管的负端与场效应管源极相连。
报警器的电路包括四个部分1.电源部分2.传感器转换系统与温度自动补偿电路3.电子振荡与声光报警系统4.控制执行系统现分述如下电源部分采用220V交流市电，经电源变压器B1降压后，二极管D1～D4全桥整流，稳压集成电路IC1(型号为7806)稳压，电容C1～C4补偿、滤波后，提供平直、稳定的6V直流工作电压。R1是分压电阻，发光二极管D5作电源指示。
传感器转换系统及温度自动补偿电路采用零温度系数场效应晶体管T3，T4作精密恒流源，分别给传感器T提供恒定漏源电流IDS和测温二极管正向偏置电流INS，它们的值均为100μA±0.5μA，晶体管T1的发射极与传感器的加热电阻正向端R相连接，使加热电阻发热，从测温二极管正向端N取一电压信号经电压跟随器IC3，比例放大器IC5进行放大，当外界温度变化时，自动调整传感器结温，传感器管芯结温在80℃～100℃之间，使传感器工作在恒定温度之内，有效地克服了传感器的温度漂移，这是本电路的核心，由於传感器内部结构采用了测温二极管负端与场效应管的源极相连，所以电路更加简单。同样，传感器信号输出端D经电压跟随器IC2跟随，积分比较器IC4比较，当传感器接收到氢气后，比较器立即翻转，输出状态由零电平突变为高电平，电容C7是用以加速翻转速度。在温度补偿电路中，IC2～IC5是采用一块集成电路，型号为324，也可采用二块或三块或四块集成电路，还可以采用分立元件组成。电路还有其它的匹配元器件电容C5～C6，电阻R2～R14，R23，电位器W1，W2等。
电子振荡及声光报警系统当比较器IC4由零电平翻转成高电平后，触发振荡回路IC6～IC9起振，在其输出端产生断续高低电平，频率为870Hz左右，此电平直接控制晶体管T6，经输送变压器B2，使蜂鸣器Z发声，同时，此电平经晶体管T7，使发光二极管D6发光。在电路中IC6～IC9采用一块集成电路，型号为4011，也可采用其它逻辑电路或分立元器件，电路中还有其它匹配元器件电阻R15～R22，电容C8，C9。
控制执行系统当比较器IC4由零电平翻转成高电平后，晶体管T8导通，使继电器J吸合，常开触头闭合，去控制排风扇、脱排油烟机和关闭煤气管道中的电磁阀。
权利要求1.一种采用氢敏传感器作探测头的新型煤气报警器，包括电源插头，控制线；其特征在于a.探头壳体上设有若干个通气孔6，壳体内有一个与通气孔相适配的排气槽4，排气槽与散热孔3连通；b.氢敏传感器T中有一离子注入电阻8，二极管9的负端与场效应管7的源极相连；c.电路包括电源由变压器B1，二极管D1-D4，集成电路Ic1及发光二极管D5经电联接组成；传感器转换系统及温度自动补偿电路由晶体管T3，T4，传感器T5集成电路IC2-IC5，电容C7和电阻R23经电联接而成；电子振荡和声光报警系统由集成电路IC6-IC9，变压器B2，蜂鸣器Z，发光二极管D6连接而成；控制执行系统由继电器J组成。
2.根据权利要求1所述的煤气报警器，其特征在于所述的排气槽是烟囱式排气槽。
3.根据权利要求1所述的煤气报警器，其特征在于所述的集成电路IC2－IC5，IC6－IC9可采用一块集成电路，也可以采用二块或三块或四块集成电路，还可以采用分立元器件组成。
4.根据权利要求1所述的煤气报警器，其特征在于所述的氢敏传感器的结温最佳值在80℃～100℃之间。
专利摘要本实用新型提供了一种采用氢敏传感器作探测头的新型煤气报警器。本装置适用于管道煤气及氢和含氢的可燃气体的监测和报警。本实用新型的特点是传感器是一种新型钯栅MOS晶体管集成化器件，探头壳体内有一个排气槽，利用温度自动补偿电路来解决传感器自身的温度漂移问题、控制执行系统能自动控制脱排油烟机、排气扇及煤气管道中的电磁阀。
文档编号G08B17/10GK2062880SQ9020706
公开日1990年9月26日 申请日期1990年3月23日 优先权日1990年3月23日
发明者陈正环, 叶官宝 申请人:上海无线电十四厂