專利名稱：一種吸氣式氣體探測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于消防技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種吸氣式氣體探測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，吸氣式感煙火災探測系統(tǒng)，也稱為空氣采樣式極早期火災報警系統(tǒng)或空氣 采樣式感煙探測報警器是一種用途廣泛的火災探測系統(tǒng)。圖1為一種已有技術(shù)的吸氣式感 煙火災探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，這種已有技術(shù)的吸氣式感煙火災探測系統(tǒng)包括 多路帶有采樣孔的采樣管1以及通過多個風管接頭2與這些采樣管1相連接的主機；其中 主機主要包括風扇箱3、吸氣泵4、過濾器組件5、激光檢測室6、激光器組件7和控制裝置； 吸氣泵4安裝在風扇箱3內(nèi)，其同時與多路采樣管1相連，并且其排氣口通過管路與激光檢 測室6相接；過濾器組件5安裝在激光檢測室6的進氣口處；激光器組件7安裝在激光檢測 室6的內(nèi)部，由激光發(fā)射器和接收器組成；而控制裝置則設置在風扇箱3上。這種吸氣式感 煙火災探測系統(tǒng)的工作過程如下吸氣泵4通過多路采樣管1同時從被保護的不同區(qū)域抽 取空氣，并作為樣品送入激光檢測室6。在激光檢測室6內(nèi)利用激光發(fā)射器發(fā)出的激光光束 照射空氣樣品，如果空氣樣品中含有煙霧粒子，光束照射到這些煙霧粒子上時就會產(chǎn)生散 射，這部分散射光將被接收器接收，該接收器將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號后再傳送給 控制裝置。當激光器組件7檢測到的煙霧濃度值達到設定的報警閾值時，在控制裝置的控 制下該系統(tǒng)立即發(fā)出報警信號，并驅(qū)動圖中未示出的顯示裝置進行顯示。雖然這種探測系 統(tǒng)對早期火災中的煙霧粒子特別靈敏，并且采樣管設置比較方便(可局部設置或者區(qū)域設 置)，即系統(tǒng)設置靈活，但對正常運行情況下保護區(qū)域中的水蒸汽、塵埃也很敏感，因此容易 產(chǎn)生誤報警，特別是該探測系統(tǒng)不能用于可燃氣體發(fā)生泄露場所的可燃氣體檢測。而開路式可燃氣體紅外探測器，也稱線型可燃氣體紅外探測器是一種廣泛適用于 易燃易爆露天大空間等場所的可燃氣體探測器。圖2為這種已有技術(shù)的開路式可燃氣體紅 外探測器結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，這種已有技術(shù)的開路式可燃氣體紅外探測器包括變送 器、紅外發(fā)射器8、紅外接收器9和控制裝置；其中變送器安裝在紅外接收器9內(nèi)且與控制 裝置相連，紅外發(fā)射器8和紅外接收器9之間相距5-100米安裝。這種開路式可燃氣體紅外 探測器的工作過程如下當需要檢測安裝現(xiàn)場中是否有可燃氣體泄漏時，由紅外發(fā)射器8 發(fā)射出單束或雙束紅外光束，紅外接收器9通過檢測由可燃氣體吸收的紅外線能量來確定 出可燃氣體的濃度，并通過變送器傳送給控制裝置。當紅外接收器9檢測到可燃氣體的濃 度已達到設定的報警閾值時，在控制裝置的控制下該探測器立即輸出可燃氣體泄漏的報警 信號，并通過顯示裝置顯示出可燃氣體的濃度。雖然這種紅外探測器能夠用于大面積區(qū)域 性(中間無障礙物)可燃氣體的監(jiān)測，并且對其變化趨勢要求不高的場合，但是，由于其上 的光學系統(tǒng)比較復雜，而且紅外光學玻璃性能要求高，特別是紅外發(fā)射器8和紅外接收器9 的現(xiàn)場調(diào)試較難對準，因此該紅外探測器的技術(shù)要求和制造成本均很高；另外，由于該探測 器上的紅外發(fā)射器8和紅外接收器9均設置在外部，所以易受環(huán)境污染、雨霧和外來光線的 影響而產(chǎn)生誤報警。此外，該系統(tǒng)僅適于在接近地面的高度使用，所以使用場合受限。[0004]此外，上述兩種探測系統(tǒng)還存在檢測的氣體種類有限，因此適用范圍小的缺點。 發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種適用范圍廣、成本低的吸氣 式氣體探測系統(tǒng)。為了達到上述目的，本實用新型提供的吸氣式氣體探測系統(tǒng)包括一路或多路帶有 采樣孔的采樣管以及通過一個或多個風管接頭與一路或多路采樣管相連接的主機；其中主 機包括外部箱體、風扇箱、吸氣泵、過濾器組件、樣氣分析室、氣體傳感器和控制裝置；外部 箱體的一側(cè)頂部安裝有一個或多個風管接頭；風扇箱設置在外部箱體的內(nèi)部一側(cè)，而吸氣 泵則安裝在風扇箱內(nèi)，其同時與一路或多路采樣管相連，并且其排氣口通過管路與設置在 外部箱體內(nèi)部另一側(cè)的樣氣分析室相接；過濾器組件安裝在樣氣分析室的進氣口處；氣體 傳感器安裝在樣氣分析室的內(nèi)部；而控制裝置則設置在樣氣分析室的一側(cè)，并且與氣體傳 感器及吸氣泵的控制裝置電連接。所述的控制裝置包括微處理器、電源模塊、轉(zhuǎn)速控制模塊、紅外信號處理模塊和顯 示模塊；其中微處理器，用于將接收到的氣體檢測信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并與預先設定的相應閾 值進行比較、判斷，經(jīng)過處理后輸出給相應的控制、處理或顯示模塊，并在可燃氣體發(fā)生泄 漏時輸出相應的報警信號，且能夠通過輸入裝置對氣流、報警級別、吸氣泵轉(zhuǎn)速參數(shù)進行設 定；電源模塊，與微處理器相連，利用外部提供的輸入電源為上述各模塊供電；轉(zhuǎn)速控制模塊，與微處理器相連，用于調(diào)整吸氣泵的轉(zhuǎn)速，以滿足不同長度采樣管 的要求；紅外信號處理模塊，與微處理器相連，對氣體傳感器發(fā)出的信號進行采樣、放大， 并將放大處理后的信號與基準信號進行比較、分析，然后傳輸給微處理器；顯示模塊，與微處理器相連，用于顯示氣流、分路、氣體濃度、報警狀態(tài)及其它信 肩、ο所述的微處理器的型號為LPC2131 ；轉(zhuǎn)速控制模塊的型號為TP521_4、6N137、 IRF9530、2N5551 ；紅外信號處理模塊的型號為INA326、LM358、LT1112、MC78L05CP ；顯示模 塊的型號為 ZLG7290、SM420254、MAX1487、B505。所述的氣體傳感器選自紅外、催化燃燒式、電化學和半導體氣體傳感器中的至少 一種，本實用新型提供的吸氣式氣體探測系統(tǒng)不僅能夠克服已有吸氣式感煙火災探測 系統(tǒng)無法檢測可燃氣體是否發(fā)生泄露，而且可以避免開路式可燃氣體紅外探測器結(jié)構(gòu)復 雜、操作要求高等問題，因此可以大大降低產(chǎn)品的成本。另外，由于氣體傳感器設置在主機 的內(nèi)部，因此不會出現(xiàn)受環(huán)境污染、雨霧和外來光線的影響而產(chǎn)生的誤報警問題；此外，由 于本系統(tǒng)的吸氣為主動式，所以采樣管網(wǎng)可以采用直線、分又及纏繞等方式設置，以對被保 護區(qū)域形成面型及立體型保護，而且可以檢測多種不同的氣體，因此適用范圍廣。

圖1為一種已有技術(shù)的吸氣式感煙火災探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為一種已有技術(shù)的開路式可燃氣體紅外探測器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型提供的吸氣式氣體探測系統(tǒng)正向結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型提供的吸氣式氣體探測系統(tǒng)中控制裝置構(gòu)成框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型提供的吸氣式氣體探測系統(tǒng)進行詳細 說明。與已有技術(shù)相同的部件采用相同的附圖標號，并省略對其進行的詳細說明。如圖3、圖4所示，本實用新型提供的吸氣式氣體探測系統(tǒng)包括一路或多路帶有采 樣孔的采樣管1以及通過一個或多個風管接頭2與一路或多路采樣管1相連接的主機10 ； 其中主機10包括外部箱體11、風扇箱3、吸氣泵4、過濾器組件5、樣氣分析室12、氣體傳感 器13和控制裝置14 ；外部箱體11的一側(cè)頂部安裝有一個或多個風管接頭2 ；風扇箱3設 置在外部箱體11的內(nèi)部一側(cè)，而吸氣泵4則安裝在風扇箱3內(nèi)，其同時與一路或多路采樣 管1相連，并且其排氣口通過管路與設置在外部箱體11內(nèi)部另一側(cè)的樣氣分析室12相接； 過濾器組件5安裝在樣氣分析室12的進氣口處；氣體傳感器13安裝在樣氣分析室12的內(nèi) 部；而控制裝置14則設置在樣氣分析室12的一側(cè)，并且與氣體傳感器13及吸氣泵4的控 制裝置電連接。所述的控制裝置14包括微處理器15、電源模塊16、轉(zhuǎn)速控制模塊17、紅外信號處 理模塊18和顯示模塊19 ；其中微處理器15，用于將接收到的氣體檢測信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并與預先設定的相應 閾值進行比較、判斷，經(jīng)過處理后輸出給相應的控制、處理或顯示模塊，并在可燃氣體發(fā)生 泄漏時輸出相應的報警信號，且能夠通過輸入裝置對氣流、報警級別、吸氣泵轉(zhuǎn)速參數(shù)進行 設定；電源模塊16，與微處理器15相連，利用外部提供的輸入電源為上述各模塊供電；轉(zhuǎn)速控制模塊17，與微處理器15相連，用于調(diào)整吸氣泵4的轉(zhuǎn)速，以滿足不同長度 采樣管1的要求；紅外信號處理模塊18，與微處理器15相連，對氣體傳感器13發(fā)出的信號進行采 樣、放大，并將放大處理后的信號與基準信號進行比較、分析，然后傳輸給微處理器15 ；顯示模塊19，與微處理器15相連，用于顯示氣流、分路、氣體濃度、報警狀態(tài)及其它信息。[0028]所述的微處理器15的型號為LPC2131 ；轉(zhuǎn)速控制模塊17的型號為TP521-4、 6N137、IRF9530、2N5551 ；紅外信號處理模 Ife 18 的型號為 INA326、LM358、LT1112、 MC78L05CP ；顯示模塊 19 的型號為 ZLG7290、SM420254、MAX1487、B505。所述的氣體傳感器13選自紅外、催化燃燒式、電化學和半導體氣體傳感器中的至 少一種，以實現(xiàn)對不同或相同保護區(qū)域內(nèi)單一氣體、混合氣體以及可燃性氣體、有毒有害氣 體的實時檢測?，F(xiàn)以氣體傳感器13為紅外傳感器為例對本實用新型提供的吸氣式氣體探測系統(tǒng) 工作原理進行說明吸氣泵4通過一路或多路采樣管1同時從被保護的不同區(qū)域抽取空氣作為樣品。該空氣樣品經(jīng)過風管接頭2及風扇箱3而流入過濾器組件5，以濾除掉灰塵顆 粒，然后送入樣氣分析室12。在樣氣分析室12內(nèi)利用紅外傳感器實時對上述空氣樣品的濃 度進行采樣、放大和比較，然后傳送到微處理器15，微處理器15將該模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字 信號并經(jīng)處理后轉(zhuǎn)換為氣體濃度值。如果空氣樣品中含有諸如甲烷或其它可燃性氣體，紅 外傳感器輸出的信號就會發(fā)生變化，這時微處理器15就將該氣體濃度值與預先設定的報 警閾值進行比較，一旦該氣體濃度值超過預先設定的報警閾值，立即發(fā)出相對應保護區(qū)域 中發(fā)生可燃氣體發(fā)生泄漏的報警信號，并將該報警信息顯示在顯示模塊19上。另外，可根據(jù)需要檢測的氣體種類而采用不同種類的氣體傳感器13，或不同種類 傳感器的組合。此外，所述的采樣管1可采用PVC管、鋼管、軟管或毛細管，并且可以采用直線型、 平面型、立體空間型等方式布設在保護區(qū)域內(nèi)，同時其上的采樣孔可根據(jù)現(xiàn)場氣體泄漏的 實際情況進行針對性的設置。所述的報警閾值可根據(jù)不同保護區(qū)域內(nèi)可能泄露的不同可燃氣體的爆炸極限下 限通過試驗方式來確定。
權(quán)利要求一種吸氣式氣體探測系統(tǒng)，其特征在于所述的吸氣式氣體探測系統(tǒng)包括一路或多路帶有采樣孔的采樣管(1)以及通過一個或多個風管接頭(2)與一路或多路采樣管(1)相連接的主機(10)；其中主機(10)包括外部箱體(11)、風扇箱(3)、吸氣泵(4)、過濾器組件(5)、樣氣分析室(12)、氣體傳感器(13)和控制裝置(14)；外部箱體(11)的一側(cè)頂部安裝有一個或多個風管接頭(2)；風扇箱(3)設置在外部箱體(11)的內(nèi)部一側(cè)，而吸氣泵(4)則安裝在風扇箱(3)內(nèi)，其同時與一路或多路采樣管(1)相連，并且其排氣口通過管路與設置在外部箱體(11)內(nèi)部另一側(cè)的樣氣分析室(12)相接；過濾器組件(5)安裝在樣氣分析室(12)的進氣口處；氣體傳感器(13)安裝在樣氣分析室(12)的內(nèi)部；而控制裝置(14)則設置在樣氣分析室(12)的一側(cè)，并且與氣體傳感器(13)及吸氣泵(4)的控制裝置電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸氣式氣體探測系統(tǒng)，其特征在于所述的控制裝置(14)包 括微處理器(15)、電源模塊(16)、轉(zhuǎn)速控制模塊(17)、紅外信號處理模塊(18)和顯示模塊 (19)；其中電源模塊(16)、轉(zhuǎn)速控制模塊(17)、紅外信號處理模塊(18)和顯示模塊(19)均 與微處理器(15)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸氣式氣體探測系統(tǒng)，其特征在于所述的微處理器(15)的 型號為LPC2131 ；轉(zhuǎn)速控制模塊(17)的型號為TP521-4、6N137、IRF9530、2N5551 ；紅外信 號處理模塊(18)的型號為INA326、LM358、LT1112、MC78L05CP ；顯示模塊(19)的型號為 ZLG7290、SM420254、MAX1487、B505。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸氣式氣體探測系統(tǒng)，其特征在于所述的氣體傳感器(13) 選自紅外、催化燃燒式、電化學和半導體氣體傳感器中的至少一種。
專利摘要一種吸氣式氣體探測系統(tǒng)。其包括帶有采樣孔的采樣管以及通過風管接頭與采樣管相連接的主機；主機包括外部箱體、風扇箱、吸氣泵、過濾器組件、樣氣分析室、氣體傳感器和控制裝置。本實用新型的探測系統(tǒng)不僅能克服已有吸氣式感煙火災探測系統(tǒng)無法檢測可燃氣體是否發(fā)生泄露，而且可避免開路式可燃氣體紅外探測器結(jié)構(gòu)復雜、操作要求高等問題，因此可降低產(chǎn)品成本。另外，由于氣體傳感器設置在主機內(nèi)部，因此不會出現(xiàn)受環(huán)境污染、雨霧和外來光線的影響而產(chǎn)生的誤報警問題；此外，由于本系統(tǒng)的吸氣為主動式，所以采樣管網(wǎng)可以采用直線、分叉及纏繞等方式設置，以對被保護區(qū)域形成面型及立體型保護，而且可以檢測多種不同的氣體，因此適用范圍廣。
文檔編號G08B17/117GK201654940SQ20092025205
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者石建峰, 薛戰(zhàn)華, 趙康柱, 馬宏偉 申請人:西安博康電子有限公司