專利名稱：一氧化碳檢測報警保護儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣體檢測裝置，具體一說是一種一氧化碳氣體的檢測報警儀器。
目前現(xiàn)有的一氧化碳檢測報警儀器，通常由有采樣傳感器、放大電路、溫度補償電路、模／數(shù)轉(zhuǎn)換器及顯示報警裝置組成，普通的采樣傳感器由于其導(dǎo)電率變化量與氣體濃度呈非線性關(guān)系，一般的放大、邏輯電路基本無法補償這種非線性關(guān)系，造成整個儀器無法準確檢測報警。另一方面由于探頭的溫度漂移很大，連續(xù)工作特性變化大，給儀器的調(diào)整和使用都帶來較大的困難。為此出現(xiàn)了智能化處理的檢測儀器，這種裝置可以達到最佳補償，但其結(jié)構(gòu)比較龐雜，造價很高。
本實用新型的目的就是提供一種采用普通電路結(jié)構(gòu)即可得到較好補償?shù)?、適于實際應(yīng)用的檢測報警裝置。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的仍采用采樣傳感器、放大電路、溫度補償電路、模／數(shù)轉(zhuǎn)換器及顯示報警裝置所構(gòu)成的檢測機構(gòu)形式，傳感器選用性能穩(wěn)定可靠的UL281半導(dǎo)體CO探頭，其探測極2、3端接9伏直流電源，5、6端輸出接放大電路，其燈絲極1、4端之間接有探頭預(yù)熱工作轉(zhuǎn)換電路。這一轉(zhuǎn)換電路的連接，適應(yīng)了UL281這種新式探頭的最佳工作條件，使探頭工作性能保持穩(wěn)定，對電路結(jié)構(gòu)無特殊要求即可保持正常工作狀態(tài)。預(yù)熱工作轉(zhuǎn)換電路由繼電器做控制部件，電源經(jīng)過其常閉觸點串接電位器接到探頭燈絲極1端，燈絲極4端接地，繼電器的常開觸點串接電阻和二極管，再與上述常閉觸點相并聯(lián)。繼電器受延時單穩(wěn)態(tài)電路控制。這樣在啟動時探頭燈絲極上得到一個較大的預(yù)熱電流，經(jīng)延時翻轉(zhuǎn)后，以一個較小的維持電流保持正常工作。
以下結(jié)合附圖對本儀器做進一步詳述。


圖1是本實用新型的電路原理圖。
如圖所示，以UL281半導(dǎo)體CO探頭做為本檢測報警保護儀的采樣傳感器，再加放大電路，溫度補償電路，模／數(shù)轉(zhuǎn)換器及顯示報警裝置，就構(gòu)成了本儀器。在UL281探頭燈絲極1、4端之間接有探頭預(yù)熱工作轉(zhuǎn)換電路，該電路經(jīng)NE555時基電路及電容C2和二極管D2常規(guī)連接構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路，跨接在電源與地線之間的電容C1和電阻R1組成的充電回路接于單穩(wěn)態(tài)電路輸入端，繼電器J1接在該單穩(wěn)態(tài)電路的輸出端與地線之間。開機加電時，555定時器的3腳輸出低電平，繼電器J1不動作，其常閉觸點J1－1閉合，電源通過電位器W1降壓后向探頭燈絲極1－4供電預(yù)熱。同時電容C1電阻R1回路充電，使555的2、6腳電壓下降，當此電壓降至翻轉(zhuǎn)閾值時，555翻轉(zhuǎn)，3腳輸出高電平，繼電器J1動作，常開觸點J1－2閉合，這時5伏電源通過電阻R2經(jīng)穩(wěn)壓管DW穩(wěn)壓后得到一個較低電平，再通過二極管D3和電位器W1向燈絲極供電，從而完成了預(yù)熱工作轉(zhuǎn)換的任務(wù)，使探頭處在最佳狀態(tài)下工作。二極管D1提供了電容電流的泄放回路，二極管D2為繼電器線圈的泄能回路，C2為防干擾電容。電位器W1用來調(diào)整燈絲的電流。調(diào)節(jié)電位器W2可設(shè)定無信號的輸出電壓。
放大電路由兩級運算放大器IC2，IC3串接構(gòu)成。探頭輸出端串接電阻R4后接第一級運放IC2的反相輸入端，同相輸入端接由電阻R6和溫度補償器AD590連接構(gòu)成的溫度補償電路。放大電路第二級運放IC3的輸出端一路接模／數(shù)轉(zhuǎn)換器，一路接報警控制裝置。兩級放大器可選用一個FOO7C集成片按常規(guī)線路搭接而成，探頭信號與補償信號一起進入放大電路，經(jīng)放大處理后通過電阻R11和電容C3進入A／D轉(zhuǎn)換器及報警機構(gòu)。
模／數(shù)轉(zhuǎn)換器由集成電路7109按常規(guī)方式搭接而成，其輸出12路數(shù)據(jù)總線接于存貯器IC5、IC6輸入端，存貯器IC5、IC6與數(shù)碼顯示器IC7相接。放大信號進入A／D轉(zhuǎn)換器變成二進制數(shù)碼，這些二進制數(shù)碼就作為存貯器地址位Ai，接到存貯器的地址輸入端，按傳感器的特性曲線，將各點電壓對應(yīng)的地址單元里，預(yù)先寫入該點電壓所對應(yīng)的一氧化碳濃度的BCD碼。這樣，只要一出現(xiàn)該電壓，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)碼就驅(qū)動該地址，里邊預(yù)先寫入的BCD碼就通過數(shù)據(jù)線輸出給顯示器，顯示出相應(yīng)的濃度。經(jīng)這樣處理后，顯示的濃度數(shù)字不是連續(xù)的，但可以根據(jù)特性曲線，適當選取分段點，使顯示數(shù)字在各濃度段內(nèi)盡量分布均勻，使線性化誤差最小，存貯器IC5、IC6選用集成片2732，顯示控制塊IC7選283。
報警控制裝置由比較器、電阻、三極管基極、集電極和繼電器串聯(lián)連接構(gòu)成，三極管發(fā)射極接地，繼電器觸點接執(zhí)行機構(gòu)。由放大電路輸出的一路信號經(jīng)與比較器負端輸入的參考電壓相比較，當高于參考電壓時，比較器輸出高電平，使三極管飽合導(dǎo)通，繼電器動作，常開觸點吸合，由此控制發(fā)出聲光報警。并可使保護機構(gòu)動作，起到保護作用。圖1中報警控制電路選用四比較集成塊LM324，由電阻R18、R19、R20、R21對電源分壓獲得不同的參考電壓，這些電壓的選取與存貯器中的三個顯示數(shù)值相對應(yīng)，以保證顯示與報警動作的一致性。繼電器J2動作時，控制報警器給出音響報警，提醒注意；如CO氣體繼續(xù)上升，使繼電器J3動作時，控制發(fā)出警報聲報警；當濃度增加到使J3動作時，控制接通風扇電源，實現(xiàn)抽風換氣的保護目的。
本實用新型通過選用高性能探頭，并配以使探頭工作于最佳狀態(tài)的預(yù)熱工作轉(zhuǎn)換電路，實現(xiàn)了以普通電路結(jié)構(gòu)達到最佳補償?shù)哪康模拐麢C結(jié)構(gòu)和成本降低，可靠性增強，同時還采用了A／D轉(zhuǎn)換驅(qū)動存貯器地址，使存貯數(shù)據(jù)送顯示器顯示的間接顯示法，有效地解決了探頭輸出電壓與CO濃度的非線性關(guān)系，利用最簡單的結(jié)構(gòu)達到線性化處理的目的。上述問題的解決，使本儀器的實際應(yīng)用能力大大增強，提高了檢測和報警的準確性，同時還具有自動保護的功效。
權(quán)利要求1.一種一氧化碳檢測報警保護儀，由采樣傳感器、放大電路、溫度補償電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器及顯示報警裝置組成，其特征在于采樣傳感器為UL281半導(dǎo)體CO探頭，其探測極(2、3)端接9伏直流電源，(5、6)端輸出接放大電路，其燈絲極(1、4)端之間接有探頭預(yù)熱工作轉(zhuǎn)換電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測報警保護儀，其特征在于預(yù)熱工作轉(zhuǎn)換電路由繼電器(J1)做控制轉(zhuǎn)換部件，電源經(jīng)常閉觸點(J1－1)串接電位器(W1)，再接到探頭(1)端，探頭(4)端接地，常開觸點(J1－2)串接電阻(R2)和二極管(D3)與常閉觸點相并聯(lián)，繼電器(J1)接在由跨接在電源之間的電容(C1)和電阻(R1)串接的充電回路和集成電路NE555組成的延時單穩(wěn)態(tài)電路的輸出端與地線之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的探測報警保護儀，其特征在于放大電路由兩級運算放大器(IC2、IC3)串接構(gòu)成，探頭輸出端接第一級運放(IC2)的反相輸入端，同相輸入端接由電阻(R6)和溫度補償器(AD590)連接構(gòu)成的溫度補償電路，放大電路第二級運放(IC3)輸出端一路接模／數(shù)轉(zhuǎn)換器，一路接報警控制裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測報警保護儀，其特征在于模／數(shù)轉(zhuǎn)換器由集成電路(7109)按常規(guī)方式搭接而成，其輸出(12)路數(shù)據(jù)總線接于存貯器(IC5，IC6)輸入端，存貯器(IC5，IC6)與數(shù)碼顯示器(IC7)相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測報警保護儀，其特征在于報警控制裝置由比較器、電阻、三極管的基極、集電極和繼電器串聯(lián)連接構(gòu)成，三極管發(fā)射極接地線，繼電器觸點接執(zhí)行機構(gòu)。
專利摘要本實用新型是一種氣體檢測裝置，以UL281半導(dǎo)體CO探頭作為采樣傳感器，并配置探頭預(yù)熱工作轉(zhuǎn)換電路，解決了傳感器在不同條件下其特性變化大的問題，并保證探頭工作在最佳狀態(tài)，整個儀器由傳感器，放大電路，溫度補償電路，A/D轉(zhuǎn)換器及顯示報警裝置構(gòu)成，利用間接顯示法的結(jié)構(gòu)，達到線性化處理的目的，提高了儀器實際應(yīng)用能力以及檢測和報警的準確性。
文檔編號G08B17/10GK2091459SQ91204769
公開日1991年12月25日 申請日期1991年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月27日
發(fā)明者李華軍, 付根銘, 李仲凱, 侯振謙, 趙榮山, 徐之明, 徐浩 申請人:北京軍區(qū)后勤部軍事醫(yī)學(xué)研究所