家用瓦斯报警器

家用瓦斯报警器,Gas Alarm

家庭使用液化气、煤气作燃料的越来越多，但是这些气体有害、易爆炸，隐患事故多，如气体泄漏时不能及时发现和处理，会给家庭及邻居带来灾难性危害。本文介绍的这种瓦斯报警器适用于天然气、煤气、液化石油气等泄漏报警。
　　工作原理
　　该装置电路工作原理见图1。它是由电源电路、传感器电路、压控振荡器电路及报警电路等组成。220V市电经电源变压器T1降压至5.5V左右，不用整流、滤波直接作为气敏半导体传感器QM－N10的加热电压。控制电路的供电则是由U全桥整流、C1滤波后供给的。QM－N10气敏半导体传感器在洁净空气中的阻值大约有几十kΩ，接触到有害气体时，电导率增大，电阻值急剧下降，下降幅度与瓦斯浓度在0.5%以下成正比。由与非门IC1A、IC1B构成一个门控电路，IC1C、IC1D组成一个多谐振荡器。当QM－N10气敏传感器未敏感到有害气体时，由于电导率极小，IC1A②脚处于低电位，IC1A的①脚处于高电位，故IC1A的③脚为高电位，经IC1B反相后其④脚为低电位，多谐振荡器不起振，三极管VT2处于截止状态，故报警电路不发声。
　　一旦QM－N10敏感到有害气体时，其电导率增大，阻值急剧下降，在电阻R2、R3上的压降使IC1A的②脚处于高电位，此时IC1A的③脚变为低电平，经IC1B反相后变为高电平，多谐振荡器起振工作，三极管VT2周期地导通与截止，于是由VT1、T2、C4、HTD等构成的正反馈振荡器间歇工作，发出报警声。与此同时，发光二极管LED1闪烁。从而达到有害气体泄漏告警的目的。
　　元器件选择与制作
　　元器件清单见下表。
  编　号 名　称 型　号 数　量 R1、R2 电阻 510Ω   （需调整） 2 R3 电阻 1K      （需调整） 1 R4 电阻 2M      （可调整延迟时间） 1 R5 电阻 3.6M 1 R6 电阻 470Ω 1 R7 电阻 2.2K 1 R8 电阻 10K 1 R9 电阻 150K 1 R10 电阻 270Ω 1 R11 电阻 330Ω 1 C1、C2 电解电容 470u/16V 2 C3 涤纶电容 0.1u 1 C4 涤纶电容 0.047u 1 U 整流全桥 1A/50V 1 VD 开关二极管 IN4148 1 DW 稳压二极管 5.1V 1 LED1、LED2 发光二极管 红、绿各1个 2 VT1、VT2 晶体三极管 9013 2 IC1 与非门 CD4011 1 QM 气敏传感器 QM－N10   （性能见表后文字） 1 HTD 压电轰鸣器 加助声腔 1 T1 电源变压器 5.5V 1 T2 脉冲变压器 自制 1
　 QM－N10是一种高灵敏度、高稳定性的有害气体传感器，其主要技术参数如下：
　　响应时间：≤10s
　　恢复时间：≤60s
　　加热电压：5V ± 0.5V
　　加热功率：≤0.5W（加热丝冷态电阻为50Ω ± 2Ω)
　　抗干扰能力：丁烷报警浓度设在0.3%时在下述条件下不会误报警：温度为-10－+50℃；湿度为≤95%RH。
　　T1采用3－5W、5.5V电源变压器；T2采用8∶1的半导体收音机输出变压器，倒过来用即可。HTD采用Φ＝27mm的压电陶瓷片，要求加装共振助声腔。
　　由于QM－N10气敏半导体传感器在开机时，约有10分钟的预热期，在这个时间内易产生不稳定因素，导致误报，因此在电路的设计上有一个开机延时电路，它由R4、C2构成，调整R4，使延时时间在10分钟左右即可。电阻R2、R3的阻值决定了电路的报警起控点。将气敏传感器置于浓度为0.3%的丁烷气样中，调整R3的阻值，使电路处于报警临界点即可。最后可实地试验，调整R3至所要求的报警浓度点时报警。