專利名稱：氫敏煤氣報警器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種采用氫敏傳感器作探測頭的新型煤氣報警器，本裝置適用于管道煤氣，及氫和含氫的可燃氣體的監(jiān)測和報警。
現有的煤氣報警器，探頭都采用燒結型氣敏元件作傳感器，該器件的特點是對各種氣體均敏感，因此適用范圍廣，但分辨率低，單一性差，用作煤氣報警時，易發(fā)生誤報，另外，燒結型傳感器的加熱功率高，達幾百毫瓦級，因此功耗大，氣化后傳感器易毒化，從而影響整機的壽命和整機的可靠性。
本實用新型的目的是要提供一種分辨率高，單一性強，靈敏度高，功耗小，不易毒化，長壽命，可靠性好的新型煤氣報警器。
本實用新型的目的是這樣實現的報警器采用氫敏傳感器作煤氣探測頭，裝置包括殼體，電源插頭，控制線和鈀柵MOS晶體管集成化氫敏傳感器；探頭殼體上設有若干個通氣孔，殼體內有一個與通氣孔相適配的排氣槽，排氣槽與散熱孔連通；傳感器中的加熱電阻是采用離子注入電阻，二極管的負端與場效應管源極相連，電路包括1.電源，2.傳感器轉換系統(tǒng)和溫度自動補償電路，3.電子振蕩與聲光報警系統(tǒng)，4.控制執(zhí)行系統(tǒng)。
城市中管道煤氣的成份包括一氧化碳、氮、氧、氫、甲烷、二氧化碳、烴類，其中含量最高的是氫氣，因此煤氣泄漏成份最高的也主要是氫氣。換言之，對煤氣監(jiān)測和泄漏的報警，也就是說主要對氫氣的監(jiān)測和泄漏的報警。根據城市管道煤氣的特點，本報警器所采用的氫敏傳感器是指鈀柵MOS晶體管集成化器件，一般是由場效應管、二極管和電阻組成，它的特點是對氫氣敏感，對其它氣體不敏感，它具有分辨率高，單一性強的特點，對氫氣的靈敏度高，鈀吸附氫主要是一種物理現象，因此傳感器不會毒化，傳感器的壽命也長，同時它還有功耗小等特點。因此我們采用氫敏傳感器作煤氣報警器，其可靠性和準確率是國內同類產品所不及的，采用氫敏傳感器作煤氣報警器的探頭也屬國內首創(chuàng)。
在本機的線路中，我們還設計了溫度自動補償電路來解決傳感器自身的溫度漂移問題，在線路中我們還設計了控制執(zhí)行機構，對煤氣的微量泄漏不但能連續(xù)進行自動監(jiān)測和報警，同時還能自動控制脫排油煙機、排氣扇排放泄漏氣體，進行通風，還可以同時自動控制煤氣管道中的電磁閥，從而關閉煤氣管道，切斷氣源，當室內煤氣含量下降到安全范圍之內時，報警器又即自動停止報警，並同時控制排放系統(tǒng)。整個工作過程實現全自動控制，是目前國內最先進的煤氣報警器。
本實用新型的具體結構由以下實施例及其附圖給出。


圖1是本實用新型的外型圖圖2是本實用新型的內部結構圖圖3是本實用新型的探測頭的內外結構圖圖4是本實用新型的電路原理圖標號說明1－－電源指示燈2－－聲光報警指示燈3－－排氣孔4－－排氣槽5－－探測頭6－－通氣孔7－－場效應管8－－電阻9－－二極管
以下結合附圖詳細說明本實用新型的結構細節(jié)。
報警器外殼上設有電源指示燈1，報警指示燈2，散熱孔3，探測頭5及電源插頭與二根控制線，一根控制線與脫排油煙機或排氣扇連接，另一根與煤氣管道中的電磁閥相連。在探頭5外殼的前端設有吸氣孔，探頭殼體上設有四個通氣孔6，通氣孔與報警器殼體內壁的空腔相適配，在機內構成煙囪式的排氣槽4，排氣槽直接與散熱孔3連通。傳感器是由場效應管7，離子注入加熱電阻8和測溫二極管9集成在一起，測溫二極管的負端與場效應管源極相連。
報警器的電路包括四個部分1.電源部分2.傳感器轉換系統(tǒng)與溫度自動補償電路3.電子振蕩與聲光報警系統(tǒng)4.控制執(zhí)行系統(tǒng)現分述如下電源部分采用220V交流市電，經電源變壓器B1降壓后，二極管D1～D4全橋整流，穩(wěn)壓集成電路IC1(型號為7806)穩(wěn)壓，電容C1～C4補償、濾波后，提供平直、穩(wěn)定的6V直流工作電壓。R1是分壓電阻，發(fā)光二極管D5作電源指示。
傳感器轉換系統(tǒng)及溫度自動補償電路采用零溫度系數場效應晶體管T3，T4作精密恒流源，分別給傳感器T提供恒定漏源電流IDS和測溫二極管正向偏置電流INS，它們的值均為100μA±0.5μA，晶體管T1的發(fā)射極與傳感器的加熱電阻正向端R相連接，使加熱電阻發(fā)熱，從測溫二極管正向端N取一電壓信號經電壓跟隨器IC3，比例放大器IC5進行放大，當外界溫度變化時，自動調整傳感器結溫，傳感器管芯結溫在80℃～100℃之間，使傳感器工作在恒定溫度之內，有效地克服了傳感器的溫度漂移，這是本電路的核心，由於傳感器內部結構采用了測溫二極管負端與場效應管的源極相連，所以電路更加簡單。同樣，傳感器信號輸出端D經電壓跟隨器IC2跟隨，積分比較器IC4比較，當傳感器接收到氫氣后，比較器立即翻轉，輸出狀態(tài)由零電平突變?yōu)楦唠娖剑娙軨7是用以加速翻轉速度。在溫度補償電路中，IC2～IC5是采用一塊集成電路，型號為324，也可采用二塊或三塊或四塊集成電路，還可以采用分立元件組成。電路還有其它的匹配元器件電容C5～C6，電阻R2～R14，R23，電位器W1，W2等。
電子振蕩及聲光報警系統(tǒng)當比較器IC4由零電平翻轉成高電平后，觸發(fā)振蕩回路IC6～IC9起振，在其輸出端產生斷續(xù)高低電平，頻率為870Hz左右，此電平直接控制晶體管T6，經輸送變壓器B2，使蜂鳴器Z發(fā)聲，同時，此電平經晶體管T7，使發(fā)光二極管D6發(fā)光。在電路中IC6～IC9采用一塊集成電路，型號為4011，也可采用其它邏輯電路或分立元器件，電路中還有其它匹配元器件電阻R15～R22，電容C8，C9。
控制執(zhí)行系統(tǒng)當比較器IC4由零電平翻轉成高電平后，晶體管T8導通，使繼電器J吸合，常開觸頭閉合，去控制排風扇、脫排油煙機和關閉煤氣管道中的電磁閥。
權利要求1.一種采用氫敏傳感器作探測頭的新型煤氣報警器，包括電源插頭，控制線；其特征在于a.探頭殼體上設有若干個通氣孔6，殼體內有一個與通氣孔相適配的排氣槽4，排氣槽與散熱孔3連通；b.氫敏傳感器T中有一離子注入電阻8，二極管9的負端與場效應管7的源極相連；c.電路包括電源由變壓器B1，二極管D1-D4，集成電路Ic1及發(fā)光二極管D5經電聯接組成；傳感器轉換系統(tǒng)及溫度自動補償電路由晶體管T3，T4，傳感器T5集成電路IC2-IC5，電容C7和電阻R23經電聯接而成；電子振蕩和聲光報警系統(tǒng)由集成電路IC6-IC9，變壓器B2，蜂鳴器Z，發(fā)光二極管D6連接而成；控制執(zhí)行系統(tǒng)由繼電器J組成。
2.根據權利要求1所述的煤氣報警器，其特征在于所述的排氣槽是煙囪式排氣槽。
3.根據權利要求1所述的煤氣報警器，其特征在于所述的集成電路IC2－IC5，IC6－IC9可采用一塊集成電路，也可以采用二塊或三塊或四塊集成電路，還可以采用分立元器件組成。
4.根據權利要求1所述的煤氣報警器，其特征在于所述的氫敏傳感器的結溫最佳值在80℃～100℃之間。
專利摘要本實用新型提供了一種采用氫敏傳感器作探測頭的新型煤氣報警器。本裝置適用于管道煤氣及氫和含氫的可燃氣體的監(jiān)測和報警。本實用新型的特點是傳感器是一種新型鈀柵MOS晶體管集成化器件，探頭殼體內有一個排氣槽，利用溫度自動補償電路來解決傳感器自身的溫度漂移問題、控制執(zhí)行系統(tǒng)能自動控制脫排油煙機、排氣扇及煤氣管道中的電磁閥。
文檔編號G08B17/10GK2062880SQ9020706
公開日1990年9月26日 申請日期1990年3月23日 優(yōu)先權日1990年3月23日
發(fā)明者陳正環(huán), 葉官寶 申請人:上海無線電十四廠