HELLORADIO.RU — интернет-магазин средств связи
EN FR DE CN JP

Прибор для контроля взрывоопасных газов




Прибор для контроля взрывоопасных газов

 Датчик газа   Взрывы и пожары, возникающие в результате утечки газа, к сожалению, не редкость. Отдавая должное деятельности административных органов и аварийных служб, радиолюбители-конструкторы могут кое-что сделать и сами для минимизации этой опасности. Радиолюбители создали немало различных электронных устройств и приборов для быта. Однако в области газового контроля их почти нет.

  Причина проста очень трудно найти датчики, преобразующие концентрацию газа в какую-либо легко регистрируемую электронным способом величину — напряжение, ток, сопротивление и т. п. Но такие датчики существуют [1, 2]. Способностью реагировать на изменение концентрации газа обладают некоторые окислы, особенно SnO2 — диоксид олова, легированный различными присадками. На рис. 1,а показан внешний вид, а на рис.1,б схематично изображена конструкция газового датчика TGS производства фирмы Figaro Inc (Япония). Он состоит из керамической трубки, поверхность которой покрыта слоем резиста, чувствительного к той или иной группе газов (в этом, в частности, состоит назначение легирующих присадок). Нагретое до температуры свыше 200°С, это покрытие реагирует на изменение концентрации газа тем, что изменяет свое сопротивление. Нагревательный элемент — продетая в трубку электрическая спираль (2 и 5 — ее выводы).

  Для уменьшения отвода тепла трубка соединена с выводами 1—3 и 4—6 четырьмя тонкими проводниками, фиксирующими ее в подвешенном состоянии. Эти попарно соединенные друг с другом выводы являются выводами газочувствительного резиста. Схема прибора с датчиком, чувствительным к пропану, бутану и метану, показана на рис. 2. DA1 — стабилизатор напряжения. Для снижения мощности, рассеиваемой на микросхеме DA1, установлен резистор R1, снижающий напряжение на ее входе примерно до 10 В (ток подогрева датчика В1 — 0,2 А, падение напряжения на микросхеме К142ЕН5В не должно быть менее 2,5 В).

 Схема прибора с датчиком

  Движок резистора R5 устанавливают так, чтобы в незагазованном помещении напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA2 несколько превышало бы напряжение на его инвертирующем входе. В этом случае напряжение на прямом выходе компаратора (вывод 9) близко к питающему и транзистор VT1 надежно закрыт.

  При загазованности, достигшей определенной концентрации (ниже,конечно, взрывной, см таблицу из [1]), сопротивление датчика В1 понизится до такой величины, что напряжение на неинвертирующем входе станет меньше, чем на инвертирующем. В этом режиме напряжение на выводе 9 компаратора будет близко к нулю. Транзистор VT1 откроется, сирена BF1 оповестит окружающих о газовой опасности, а вентилятор начнет откачку загазованного воздуха. Подстроечный резистор R5 — СПЗ-38а или любой другой. Конденсаторы С1, С2 — любые оксидные, СЗ — КМ-6 или К10-176. В качестве реле К1 может быть использовано любое 12-вольтное реле в герметитичном исполнении, например, РЭС8 (паспорт РС4 590 063). Пьезосирена BF1 — любая 12-вольтная, в том числе и самодельная [3].

 Таблица концентрации газов  График для настройки
  Поскольку калибровку прибора непосредственно по концентрации газа из соображений безопасности рекомендовать нельзя, выставить нужный порог его срабатывания можно расчетным путем, ориентируясь на график, приведенный на рис. 3. Здесь Ro — сопротивление датчика TGS813C в атмосфере, содержащей воздух и 0,1 % метана, a R — его сопротивление при иной загазованности. Почти десятикратное снижение сопротивления датчика в атмосфере, содержащей воздух и 0,5 % метана (одна десятая от взрывоопасной концентрации по сравнению с чистым воздухом), позволяет выставить заведомо безопасный порог срабатывания датчика. В том, что прибор обладает высокой чувствительностью, следует все-таки убедиться на поднесенную к датчику газовую зажигалку (со сбитым пламенем) он должен отреагировать тревожным сигналом с задержкой в несколько секунд. Заметим в заключение, что хотя включение вентилятора будет происходить во взрывобезопасной атмосфере, искрение в нем должно быть исключено в принципе, т е его электродвигатель не может быть коллекторным.

  ЛИТЕРАТУРА
1. Виглеб Г. Датчики — М.: Мир, 1989, с. 99—112.
2. http://www.figarosensor.corn
3. Виноградов Ю. Пьезосирена в охранной сигнализации -
 Радио,1998,№ 5,с 44

Ю. ВИНОГРАДОВ
г. Москва
Радио №10, 2000

Источник: shems.h1.ru

Другие схемы в этом разделе

Прибор для исследования дыхания Прибор для локальной магнитотерапии

Партнеры