专利名称：可燃性气体自动检测报警阻断器的制作方法
技术领域：
本实用新型一般涉及可燃性气体的自动检测报警及自动阻断气源的装置，特别涉及煤气及液化石油的检测及阻断的装置。
煤气及液化气的使用给人们带来了很大的方便，也给人们带来了潜在的威胁。由于燃气灶具的不慎泄漏，而用户又没有及时查觉，轻者造成中毒，重者造成死亡或爆炸，因此，研制出一套有效地监测和阻断气源的装置，将会给人们使用煤气及液化气带来安全。目前，市场上有几种煤气泄漏报警器，如TEC600型(深圳)，SECM－888型(广州)，MA－Ⅱ型(嘉兴)，均只有报警功能还不能对气源进行阻断，由于煤气中毒往往发生在用户睡着时或是年老行动不便者，这种情况下的用户已不能对报警信号进行反应，从而也就不能从根本上预防各种事故的发生。
本人于1989年2月13日申请的专利号为89201646.9的《电子自动煤气开关》实用新型专利(1990年10月31日已授于专利权)已提供了一套有自动监控及关断煤气气源的装置，本实用新型的目的在于提供多种用户自动监测可燃性气体泄漏及自动阻断气源的装置，使各种可燃性气体用户都能方便地使用监测阻断装置。
本实用新型所述的可燃性气体自动检测报警阻断器由下列部分构成气敏传感器；延时传输器；电压比较器；电压放大器；延时式间歇电压发生器；功率输出级；声光报警器；阻断器；电源电路部分。
本实用新型所述的可燃性气体自动检测报警阻断器设置了延时式间歇电压发生器，使阻断器工作在完全无火花状态，从而使本装置的防爆(防燃)性能大大增强，同时由于延时的功能能有效地避免了阻断器的误动作；设置了延迟传输电路，从而避免了通电初期的误报警现象；蜂鸣器采用间歇式鸣叫，使报警声更易被人察觉；绿色发光管显示本装置已处于监测状态、蜂鸣器发声表示本装置已处于设定浓度的可燃气体环境中、红色发光管显示已有控制信号发出，气源已被阻断，这样本装置的各种工作状态通过声光的作用明显地另以区别，使用户更加方便。
以下结合附图，对本实用新型所述的可燃性气体自动检测报警阻断器的结构作详细说明。
图1是本实用新型所述的可燃性气体自动检测报警阻断器的方框示意图；图2是本实用新型所述的可燃性气体自动检测报警阻断器的电路示意图；图3是本实用新型所述的可燃性气体自动报警阻断器横推式阻断器的机械动作示意图；图4是本实用新型所述的可燃性气体自动检测报警器直按式阻断器的机械动作示意图。
参见图1.图1是本实用新型所述的可燃性气体自动检测报警阻断器的方框示意图。由气敏传感器受到的可燃性气体信号电压受到1分钟延时传输器的控制，在通电1分钟内该信号电压将被箝位于低电平；在通电1分钟后该信号电压才能传送到电压比较器，一旦该信号电压高于由灵敏度调节输出的基准电压，电压放大器就输出低电平，切断对延时式间歇电压发生器的停振电压，使延时式间歇电压发生器产生延时及振荡信号，推动功率输出级发出间歇电压信号，使阻断器间歇地工作，同时发出声光报警信号。市电经电源变压器降压整流后供给可燃性气体自动检测报警器各部分电路工作所需的电压。
参见图2.图2是本实用新型所述的可燃性气体自动检测报警阻断器的电路示意图。由气敏元件M1和电阻R1组成的气敏传感器感受到可燃性气体后，就会输出电压信号，该信号受到由Ic1a、D1、C2、R5组成的延时传输电路的控制，当接通电源的1分钟内，Ic1a的A点始终处于低电平，通过D1的箝位作用，使电压比较器Ic1b的负输入B端也始终处于低电平，从而使传感器来的电压信号不起作用；当接通电源1分钟后，Ic1a的A点就一直处于高电平，D1处于反偏状态，可以近似地认为延迟传输电路断开，从而使传感器来的电压信号能在电压比较器进行比较，当传感器的信号电压B端高于电压比较器的C端时，D端就输出低电平，否则就输出高电平。由于气敏传感器元件未感受设定浓度值的可燃气体时，D端始终处于高电平、通过D3的作用，C5很快将被充到高电平，由Ic1d、R8、R9、R12、R13、R14、C4、C5、D5组成的延时式间歇电压发生器的G端输出低电平；当D端处于低电平时，由于C5的作用，E端电压不会马上降低，而是通过R13缓慢地放电，约15秒钟后，E端电压低于F端，G端立即输出高电平、此高电平立即驱动BG2饱和导通，推动继电器J1吸合、输出控制信号，由于R12、D5的存在，并且R12的阻值远远小于R13的阻值，G端的高电平很迅速地将C5的电平拉高，当E端电平高于F端时，G端又输出低电平，C5的高电平又通过R13缓慢的放电、周而复始，使G端一直处于间歇输出高电平状态，也使J1处于间歇工作状态，通过J1－K的作用，使阻断器也处于间歇工作状态。当气敏传感器感受的可燃气体浓度信号低于设定值时，D端立即出高电平，C5也立即被充上高电平，G点也立即被拉到低电平，间歇电压发生器停止工作，阻断器也停止工作。由于每次传感器带来的信号电压均被延时15秒，而当传感器送来的信号电压消失时延时间歇电压发生器又复位。故本装置每次检测到由于灶具在点火或其它正常原因造成漏气不足15秒时，阻断器不会产生阻断动作，只有当漏气时间大于15秒时阻断器才产生阻断动作。由R4、D2组成的绿色发光显示电路指示延时传输器工作时间已过，传感器已处于监测控制状态；由R20、D8、R21、D13组成的红色发光显示电路指示本装置已输出控制信号、阻断器工作。
由于气敏元件M1在初通电时有一个清除残余气体、会发出误报警信号的过程，故本装置设置的由Ic1a、C2、R5、D1组成的延时传输电路就是为了避免这一现象的发生，当电路接通电源的瞬间，C2的电平约为0V，Ic1a负输入端的电平为一定值，A端为低电平，随着R5向C2不断的充电，C2的电平缓慢上升，1分钟后，C2的电平就高于Ic1a负输入端的电平，A端为高电平，D1反偏，延时传输任务完成。
当D端为低电平时，通过D4的作用，使由Ic1c、R6、R7、R10、R11、C3组成的方波振荡器工作，同时驱动由BG1、BG3、D6、R17、R18、R19、M2组成的蜂鸣器间歇地发声，及时提醒用户采取措施。
220V市电经T1降压、D9～D12整流、C7滤波后供本装置各部分电路工作。由Ic2、C1组成的稳压器能提供给M1及电压比较器以稳定的电压，使本装置能正常的工作。
参见图3.图3是本实用新型所述的可燃性气体自动检测报警阻断器横推式阻断器的机械动作示意图。图示1号部件是进气管；2号部件是出气管；3号部件是密封异型橡胶圈；4号部件是“O”型橡胶圈；5号部件是贮能复位弹簧；6号部件是中间体；7号部件是定位锁铁；8号部件是电磁吸合线圈；9号部件是支架；10号部件是拉簧；11号部件是限流电阻；12号部件是外壳；13号部件是红色发光管。用户必须用胶管将进气管与气源联接，用胶管将出气管与灶具用联接，并推动出气管向左移动约9mm，使定位锁铁锁住出气管，保持通气状态。随着出气管的移动，将同时推动4号部件也向左移动，5号部件被压缩贮能，由于2号部件左端口的4个φ3mm的进气口被置于1号部件的中央腔体中，1号部件的气体通过2号部的4个进气口被源源不断地送到灶具供用户使用，由于7号部件和10号部件的作用，将使2号部件被定位锁住，只要外界情况不发生变化，本阻断器就一直处于通气状态。当S3’、S4’接收到控制信号后，8号部件就通电产生磁场，吸动7号部件，使2号部件脱钩，在5号部件的作用下，2号部件迅速右移动复位，在4号部件、3号部件、5号部件的共同作用下，2号部件的进气口被封住，气路被阻断。S3’、S4’的控制信号还通过11号部件的限流作用，使13号部件发光，指示有控制信号，只有当控制信号消失，才能重新启动本阻断器通气，否则，阻断器又将会被关闭。6号部件的作用是通过与1号部件的螺纹配合夹紧3号部件使之定位，同时提供给2号部件一个滑动的导向体。9号部件的作用是给7号部件一个定位的功能。12号部件是给所有部件一个支撑定位的作用。
由于采用了3号部件与4号部件，当本阻断器处于阻断状态时，进气口的压力会同时作用于3号和4号部件，使阻断器处于阻断状态时，本阻断器的密封性能大大提高，并且，其密封性能随着进气口压力的提高而相应的提高，从而使本阻断器的可靠性增强。
由于8号部件的吸动功率是设计在大功率的状态，其工作要求是只允许在短时间内工作，否则就可能会因温度过高而烧毁，因为S3’、S4’接收的是间歇电压信号，所以完全能保证8号部件能正常地长时间的工作，由此而大大缩小了本阻断器的几何尺寸，降低了成本，方便了用户。
由于S3’、S4’的控制信号直接通入8号部件，没有通过任何接触式开关，从而消除了火花源，使本阻状器的防爆(防燃)的性能大大增强。
参见图4.图4是本实用新型所述的可燃性气体自动检测报警阻断器直按式阻断器的机械动作示意图。图示1号部件是进气口；2号部件是出气口；3号部件是按钮；4号部件是复位贮能弹簧；5号部件是中间体；6号部件是推杆；7号部件是压紧螺母；8号部件是上密封橡胶圈；9号部件是碗型密封橡胶圈；10号部件是压簧；11号部件是定位锁铁；12号部件是吸合线圈；13号部件是S3’输入端；14号部件是S4’输入端。用户在使用本阻断器时，必须用相应的联接件将进气口，出气口固定于气源与灶具中间，然后按动3号部件即可通气工作。由于11号部件、10号部件的作用，使6号部件处于开启通气定位状态。当S3’、S4’接收到控制信号后，12号部件通电产生磁场吸动11号部件，在4号部件的作用下，6号部件向上移动，在4号、5号、6号、10号部件的共同作用下，1号部件的气源被阻断。7号部件的作用是使6号和10号部件紧密接合。
由于S3’、S4’接收的是间歇电压信号，故12号部件可以做成小型大功率的形式，从而使控制作用可靠，体积很小。
权利要求1.一种可燃性气体自动检测报警阻断器，由气敏传感器，延时传输器、电压比较器、电压放大器、延时式间歇电压发生器、阻断器和电源组成，气敏传感器的输出端、分压器的输出端、延时传输器的输出端分别接于电压比较器的两个输入端，电压比较器、电压放大器、延时式间歇电压发生器、阻断器依次作电连接，电源向各部分供电，其特征在于气敏传感器和电压比较器之间接入延时传输器；电压放大器和阻断器之间接入用于将传感器信号电压延时和驱动阻断器工作的延时式间歇电压发生器和功率输出级；横推式阻断器是由贮能复位弹簧5、出气管2、锁定出气管2的定位片7、密封出气管2的异型橡胶圈3和“0”型橡胶圈4组成，气源连接在进气管1，贮能复位弹簧5与出气管连接，电磁吸合线圈在S3′、S4′有控制信号输入时吸动定位锁铁7使出气管2脱钩，出气管2复位封闭；直按式阻断器是由复位贮能弹簧4、整体焊接式进气口1出气口2中间体5、密封橡胶圈9组成，复位贮能弹簧4与推杆6、密封橡胶圈9紧密地连接，吸合线圈12在S3′、S4′有控制信号输入时、吸合线圈通电产生磁场吸动定位锁铁11使推杆6脱钩，推杆6在复位贮能弹簧5的作用下带动密封橡胶圈9将中间体5的进气口封住。
2.如权利要求1所述的可燃性气体自动检测报警阻断器，其特征在于电压放大器之后接入一由集成电路、电阻、电容、二极管组成的延时式间歇电压发生器，该延时间歇电压发生器经功率输出级将该控制信号输入到阻断器。
3.如权利要求1所述的可燃性气体自动检测报警阻断器，其特征在于电压放大器之后接入一延时式间歇电压发生器，从传感器、电压比较器传输来的信号不直接驱动输出级、而是延时一段时间后再驱动输出级，在延时期间、如传感器的信号消失，则该延时式间歇电压发生器复位，此后再有传感器的信号传输来则将重新延时驱动输出级。
4.如权利要求1所述的可燃性气体自动检测报警阻断器，其特征在于阻断器的吸合线圈驱动电压是一间歇式脉冲电压，驱动的平均功率很小，而驱动的瞬时功率却很大。
5.如权利要求1所述的可燃性气体自动检测报警阻断器，其特征在于阻断器吸合线圈的瞬时吸合功率很大，其体积却很小。
6.如权利要求1所述的可燃性气体自动检测报警阻断器，其特征在于传感器的输出信号电压与电压比较器之间接入一箝位式延时传输器，当电源启动时，使传感器的输出信号电压在开始的一段时间内箝位于低电平而不能传输到电压比较器，在延时结束后传感器的输出信号电压才能传输到电压比较器。
7.如权利要求1所述的可燃性气体自动检报警阻断器，其特征在于横推式阻断器是由一种特制的异型橡胶圈套接于园型的出气管上，阻断器在通气和阻断过程中，这种异型橡胶圈在出气管上作相对移动来达到通气和阻断的功能，并且在阻断器处于阻断状态时，随着气源压力的升高、气源压力也同时作用于该异型橡胶上使其密封程度也随之升高。
8.如权利要求1所述的可燃性气体自动检测报警阻断器，其特征在于直按式阻断器的进气口、出气口、中间体是以金属管型园柱体直接焊成一体，进气口在外层管型园柱体空间，出气口在内层管型园柱体空间，阻断气源是靠碗型橡胶圈封住内层管型园柱体的动作来达到目的的。
9.如权利要求1所述的可燃性气体自动检测报警阻断器，其特征在于直按式阻断器要使其处于通气状态是靠外力往下按动按钮、在按钮通过推杆把碗型橡胶圈顶开的同时给复位贮能弹簧贮能。
10.如权利要求1所述的可燃性气体自动检测报警阻断器，其特征在于直按式阻断器的进气口、出气口均处于同一轴线上，在直按式阻断器进行通气和阻断动作的过程中进气口、出气口之间不发生任何位移。
专利摘要一种由气敏元件、集成电路芯片、晶体管、电阻、电容、吸合线圈、气阀、弹簧贮能器组成，能自动检测直接阻断各类可燃性气体的可燃性气体自动检测报警阻断器，该自动检测报警阻断器具有适用范围广、防爆(防燃)性能好、工作稳定、使用范围广、成本低的特点。
文档编号G08B17/10GK2086436SQ91201749
公开日1991年10月9日 申请日期1991年1月28日 优先权日1991年1月28日
发明者段住顺 申请人:段住顺