教材:燃气泄漏报警器的几个组成部分

作者:       来源:       发布日期:2017-01-05

 

燃气报警器的组成
   燃气报警器由以下几部分组成:
气体传感    信号处理与控制    声光报警    网络通讯
气体传感部分,就是将外界气体的浓度转化为相应的电信号的强度,这部分是燃气报警器的核心部份,    它决定了产品的稳定性、选择性等主要的性能。
信号处理与控制部分,就是将采集到的电信号进行分析处理,分辨出信号是否为真,是否为干扰信号,泄漏已达到那种程度,如一级报警浓度、二级报警浓度,以及达到报警浓度的时间,并输出各种控制信号,如关闭电磁阀门,开启排气扇、抽油烟机等。这部分的优劣关系到产品的抗电磁干扰的能力、产品功能的多少,并对产品的稳定性、选择性等其他主要性能有影响。
   声光报警部分,当报警器发生警报时,会发出鸣叫和红色灯的闪烁。衡量这部分性能的主要指标是报警时声音的大小和光的强度。
    网络通讯部分,报警器会将监测到气体环境的状态与报警主机或其他智能化系统进行通讯,现主要有两种方式,一种是继电器的开和关,来表示正常和报警两种状态;另一种方式是485串口通讯方式,可以与主机间进行应答对话,表示各种状态。

电子鼻——气体传感器
   燃气泄漏报警器所用的核心部件为气敏传感器,家用燃气报警器使用的气敏传感器一般为半导体型和催化燃烧型两类,国内市场上以半导体型为主。
半导体型气敏传感器的结构如下图,圆柱形陶瓷管外涂一层金属氧化物,一般采用工作温度较低、稳定性较好的二氧化锡,金属氧化物呈细小的晶粒状,晶粒间充满氧气,氧气的存在起到了增加晶粒间阻抗的作用。陶瓷管内有一条加热丝,传感器一般需要加热在200度以上的温度时,才能正常工作。可燃性气体为还原性气体,当空气中含有可燃气体时,在高温下将与晶粒间的氧气发生反应,带走晶粒间的氧气,从而减少了晶粒间的阻抗,所以空气中不同的气体成份,包括氧气的含量、水汽、可燃性气体或其他气体成份都会对气敏传感器的阻抗产生不同程度的影响。

半导体型气敏传感器结构图
    半导体型气敏传感器的优点是:寿命长,灵敏度高,缺点是:线性度差,漂移较大,受温湿度影响大,是家用燃气报警器最为常用的传感器。
催化燃烧型传感器,是利用温度系数较大的金属丝作为电极和加热丝,外覆一层催化媒,通电加热后,催化物将吸收空气中的可燃性气体,进行燃烧氧化反应,反应将产生热量,增加了金属丝的电阻率,从而可以感应可燃气体的浓度。
催化燃烧型传感器的优点是线性好,稳定性好,受湿度影响小,缺点是:输出信号小,灵敏度低。
两种类型的传感器都需要在高温下才能正常工作,所以两种类型的传感器都必须加热,功耗都较大。现有一种无须加热、静态低功耗的传感器面世,但技术还不成熟,稳定性太差,灵敏度不高,易饱和。

报警器的联网和控制作用
    燃气泄漏达到警戒浓度时,除产生声光报警外,有些产品还会产生其他控制信号,如:开启排风扇、关闭电磁阀、产生与主机通讯信号等。
目前与主机通讯信号方式基本为继电器的开/闭路信号输出,485总线信号方式,以及无线方式。一般情况下,继电器的闭路表示报警器处于正常监视状态,继电器的开路表示报警状态,也有部分客户有不同的要求。
    继电器报警联网信号发送时,一般声光报警后,要作几十秒的延时,再将联网信号输出,以防止误报和达到便于检测的目的。

思考题:
1 燃气报警器采用的气敏传感器主要为那两种类型?
2 两种类型的传感器各有什么优缺点?
3 报警器的联网信号有那几种?

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