可燃性气体检测报警器设计
化工生产中可燃气体和有毒气体检测报警仪的设置

化工生产中可燃气体和有毒气体检测报警仪的设置在化工生产过程中要使用或生产多种危险化学品,其中具有毒性和燃爆特性的物质比较多,危险性也较大。
在工艺设计中,不仅通过采用密闭操作、保持安全距离、设置机械通风、保证泄压面积等手段以保证生产的安全,通过采取必要的监控措施也会大大降低危险性。
由于经济的发展及国力的增强,可燃和有毒气体检侧报警装置在生产中的使用越来越广泛,种类也越来越多。
另外规范要求也进一步严格,2023版的《建筑设计防火规范》比2023版的要求安装可燃气体检测装置的场所大大增加,乙类,甚至有些情况下丙类的场所也需要安装。
但是在安全评价和安全设施设计过程中发现,许多企业都没有按照新规范要求安装。
许多企业对可燃气体和有毒气体报警装置不了解,已安装的报警装置,许多也不符合规范要求。
下面对报警仪设置场所、设置要求等方面的内容进行探讨分析,为企业的安全生产提供借鉴。
一、检测报警仪的设置场所在工业生产中,可燃和有毒气体探测报警装置的设置场所要依据现行的国家标准《建筑设计防火规范》(GB50016-2023)、《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-92,99年修订版)确定。
《建筑设计防火规范》(GB50016-2023)中规定,建筑物内可能散发可燃气体、可燃蒸气的场所应设可燃气体报警装置(11.4.2条)。
《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-92,99年修订版)中规定,在使用或产生甲类气体或甲、乙A类液体的装置内宜接区域控制和重点控制相结合的原则,设置可燃气体报警器探头(4.6.11条);在可能泄漏甲类气体和液体的场所内,应设可燃气体报警仪(5.1.4条)。
还有一个行业标准,《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(SH3063-1999),是检测仪设置的主要依据,其中规定,生产或使用可燃气体的工艺装置和储运设施(包括甲类气体和液化烃、甲B类液体的储罐区、装卸设施、灌装站等,下同)的2区内及附加2区内,应设置可燃气体检测报警仪。
(完整版)可燃气体检测报警器的设计_毕业设计

摘要随着电子科学技术的发展,电子技术成为安全方面的有力手段,许许多多安全方面的电子产品,是人们的生活的得力助手。
本设计利用单片机技术结合单片机内部自带的A/D转换器构建了一个可燃气体检测报警器。
当环境中可燃气体泄露时,气体报警器检测到可燃气体浓度达到报警器设置的临界点时,可燃气体报警器就会发出声光报警信号,以提醒工作人员采取安全措施。
本文首先简要介绍了课题的研究背景和目前的国内外的发展状况,然后介绍设计可燃气体检测报警器的设计内容及功能需求,最后详细介绍了可燃气体检测报警器的设计流程,以及硬件系统和软件系统的设计,并给出了硬件电路的设计细节,包括各部分电路的走向、芯片的选择等。
本次设计采用MQ-4气体传感器作为可燃气体的信号采集工具,采集到的模拟电压量经过STC90C54AD单片机内部自带的A/D转换器为数字信号。
单片机采集到的数字信号后经过单片机内部进行简单的数据处理,如果可燃气体浓度达到报警器设置的临界点时单片机将蜂鸣器发出报警信号。
在无可燃气体的情况下,发生未知的危险,报警器可以人为的控制按键发出报警信号提醒人们。
关键词:MQ-4传感器;STC90C54AD单片机;数码管显示;报警AbstractWith the development of science and technology, electronic technology has become a powerful means of security, many aspects of electronic security products, is people's lives assistant. This design uses the internal microcontroller chip technology combined with In- ternal A/D converter built a combustible gas detection alarm. When the environment com- bustible gas leak, the gas alarm detects combustible gas concentration reaches the alarm threshold set point, combustible gas alarm will be audible and visual alarm signals to alert staff to take safety measures. This article briefly introduces the research background and the current state of development at home and abroad, and then describes the design of combust-ible gas detection alarm design content and functional requirements, the final details of the combustible gas detection alarm design process, as well as hardware systems and software system design, and gives the hardware design details, including the trend of each part of the circuit, the chip selection and so on.The design uses MQ-4 gas sensor signal acquisition as a tool for combustible gases, the amount collected from the analog voltage comes through STC90C54AD internal microcont-roller A/D converter into a digital signal. Chip digital signal collectedthrough internal micr- ocontroller simple data processing, if the flammablegas concentration reaches a critical point alarm settings when themicrocontroller will buzzer alarm. In the case of non-combustible ga-ses, the occurrence of unknown dangers, the alarm can artificially controlbuttons alarm signal to remind people.Keywords:MQ - 4 sensors; STC90C54AD single chip microcomputer;Digital tube display; Alarm目录1绪论............................................................................................................................1.1本课题研究背景及意义 ...................................................................................1.2国内外发展概况及研究方向 ...........................................................................1.3本课题设计内容 ...............................................................................................2 系统设计原理及功能要求 .........................................................................................2.1选择器件 ...........................................................................................................2.2系统原理及基本框图 .......................................................................................2.3系统实现的功能 ...............................................................................................3 主要元器件选择 .........................................................................................................3.1STC90C54AD单片机......................................................................................3.1.1 STC90C54AD单片机概述 ..................................................................3.1.2 STC90C54AD单片机内部A/D模块 .................................................3.2瓦斯检测设备工作原理分析 (1)3.2.1 MQ-4传感器简介 (1)3.2.2 敏感元件工作原理 (1)4 硬件系统电路设计 (1)4.1可燃气体信号采集及A/D转换模块 (1)4.2数码管显示模块 (1)4.3声光报警模块 (1)4.4按键设置模块 (1)5 软件系统设计 (1)5.1系统主程序 (1)5.2浓度测量子程序 (1)5.3按键设置子程序 (1)5.4模拟报警子程序 (1)5.5浓度显示子程序 (2)6 系统仿真 (2)6.1P ROTUES仿真软件介绍 (2)6.2仿真效果图 (2)7 软件调试 (2)7.1K EIL编程软件介绍 (2)7.2程序下载及调试 (2)8 硬件调试 (2)8.1电源的检测与调试 (2)8.2MQ-4传感器及CPU的调试 (2)8.3显示电路及报警电路调试 (2)8.4运行效果 (3)结论 (3)致谢 (3)参考文献 (3)附录A 英文原文 (3)附录B 汉语翻译 (4)附录C 源程序 (5)附录D 原理图 (7)1绪论1.1 本课题研究背景及意义我国是煤炭生产大国,随着煤矿机械化程度的提高,矿井生产能力和生产效率普遍加大,煤炭年产量居世界首位,产煤量占世界总产煤量的20%。
可燃气体检测及报警设计方案

可燃气体检测及报警设计方案一、引言随着社会的发展和科技的进步,各类可燃气体的使用越来越广泛,如天然气、煤气和液化气等。
同时,可燃气体泄漏也可能导致火灾、爆炸等危险后果。
因此,设计一套可燃气体检测及报警系统非常重要,用于及时发现和报警可燃气体泄漏,保障人们的生命财产安全。
二、系统方案1.系统组成(1)可燃气体传感器:用于检测空气中的可燃气体浓度。
(2)控制器:采集传感器数据,并进行分析处理。
(3)报警器:当控制器判断可燃气体浓度超过预设值时,发出声光报警信号。
2.系统工作原理(1)可燃气体传感器感知空气中的可燃气体浓度,将测量数据发送给控制器。
(2)控制器接收传感器数据,并进行分析处理。
当可燃气体浓度超过设定的报警阈值时,触发报警器。
(3)报警器接收到控制器的报警信号后,发出声音和光照报警信号,提醒人们注意可燃气体泄漏的危险。
三、系统设计要求1.灵敏度:系统应具备足够的灵敏度,能够及时检测到空气中的可燃气体浓度变化。
2.可靠性:系统应具备高可靠性,能够准确判断可燃气体浓度是否超过设定值,避免误报和漏报的情况。
3.实时性:系统应具备实时性,能够及时发出报警信号,在危险发生前提醒人们采取措施。
4.易于安装和维护:系统设计应考虑到安装和维护的便捷性,方便用户操作和维护。
四、系统实施方案1.传感器选择:根据实际需求选择适合的可燃气体传感器。
2.控制器设计:设计一个能够接收传感器数据的控制器,可以对接多个传感器,进行数据处理和判断。
3.报警器设计:设计一个报警器,能够根据控制器的指令发出声光报警信号,提醒人们注意危险。
4.系统集成:将传感器、控制器和报警器相互连接,形成一个完整的可燃气体检测及报警系统。
5.安装和调试:按照设计要求,将系统的各个部件安装在合适的位置,并进行调试和测试。
6.培训和维护:对用户进行系统的使用培训,并定期进行系统维护和检修,确保系统的稳定运行。
五、总结通过可燃气体检测及报警设计方案,我们可以提供一套灵敏、可靠、实时性强的可燃气体检测与报警系统。
可燃气体检测报警器的设计及应用

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第2 1卷第 6期
戎 晔 .可燃 气 体 检 测 报 警 器 的 设 计 及 应 用
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要求 , 并应符 合 防爆 仪 表安装 接 线的 有关 规定 。
( ) 考虑 风 向及周 围环 境 , 5需 一般 在空 气流 通
闪光 和声 响报 警 信 号 , 以便 及 早 采 取 必要 的应 急
措施 , 避免爆 炸 火灾 事故 的发生 , 达到安 伞 生产 以
的 目的 。
2 爆 炸极 限
当可燃 性气 体 与空 气 混 合 , 形 成 空 气 可 将
燃气 混 合气 体 , 据 混 源自 气 体 中可燃 性 气 体 的浓 根
图 2 检 测 原 理
由检测 元 件 ( 偿 元 件 T , 测 元 件 T1 与 补 O检 ) 固定 电 阻 Rl R , 2及 凋 零 电 位 器 w 构 成 检 测 桥 路, 桥路 以 P 丝 为 载 体 催 化 元 件 , 电后 铂 丝 温 t 通 度 L 至 j 作 温 度 ( 化 燃 烧 型 的 温 度 一 般 为 升 二 催
歉量 隈 l
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1 概 述
由于 石 油化 工 具 有 易燃 、 易爆 、 毒 的特 点 , 有 为防 止石油 化工 生 产 过 程 及 其 产 品 存储 场 所 ( 罐
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区等 ) 因可燃 气 体 或 蒸 汽 泄 漏 造 成 火 灾及 爆 炸 事
度 , 将 混 合气 体 分 成 三 个 区域 , 可 即歉 量 区 , 炸 爆
区及 富量 区 ( 图 1 。爆 炸 区 的下 限值 , 最 低 见 ) 称 爆 炸极 限 , 为 E. ; 炸 区 的 卜限值 , 最 高 即 L爆 称 爆 炸极 限 , 即为 U. L E. 。 每种气 体 的最低 爆 炸极 限与 最 高爆炸 极 限是
可燃气体报警器方案

以我给的标题写文档,最低1503字,要求以Markdown 文本格式输出,不要带图片,标题为:可燃气体报警器方案# 可燃气体报警器方案## 引言可燃气体报警器是一种常见的安全设备,用于检测环境中是否存在可燃气体,并在检测到安全风险时发出警报。
本文将介绍一种可燃气体报警器的方案,包括所需器件、工作原理和设计要点。
## 所需器件在设计可燃气体报警器时,我们需要以下主要器件:1. 可燃气体传感器:用于检测环境中的可燃气体浓度。
2. 控制器:用于收集传感器数据并判断是否发出警报。
3. 警报器:用于发出声音或光线信号,以警示人们存在安全风险。
除了以上主要器件外,我们还需要一些辅助器件,如电源模块、通信模块等,以完善报警器的功能。
## 工作原理可燃气体报警器的工作原理可以总结如下:1. 传感器检测:可燃气体传感器持续检测环境中的可燃气体浓度。
根据传感器的工作原理,当环境中的可燃气体浓度超过设定阈值时,传感器会输出一个信号。
2. 数据传输:传感器输出的信号被传输到控制器。
控制器负责采集传感器数据,并进行处理和分析。
3. 风险判断:控制器根据传感器数据进行风险判断。
如果传感器检测到的可燃气体浓度超过安全阈值,控制器将触发警报器。
4. 警报发出:警报器根据控制器的触发信号发出相应的警报信号,以提醒人们存在安全风险。
## 设计要点在设计可燃气体报警器时,有几个关键要点需要考虑:1. 灵敏度:传感器的灵敏度是关键。
它应该能够准确地测量环境中的可燃气体浓度,并在超过安全阈值时及时发出信号。
2. 反应时间:报警器的反应时间也非常重要。
当检测到可燃气体浓度超过阈值时,报警器应该能够迅速响应,以减少安全风险。
3. 可调性:可燃气体报警器应该具有可调性,以适应不同环境条件和需求。
例如,用户可以调整安全阈值或警报器的声音大小。
4. 可靠性:报警器需要具备高可靠性,以确保在任何时候都能正常工作。
这包括稳定的传感器性能、可靠的数据传输和稳定的警报器输出。
作业场所可燃气体检测报警设备设置标准

作业场所可燃气体检测报警设备设置标准作业场所可燃气体检测报警设备的设置对于保障工作场所的安全至关重要。
在现代工业生产中,可燃气体泄漏可能导致火灾、爆炸等严重事故,因此及早发现和及时处理可燃气体泄漏十分必要。
为了提高工作场所的安全性,各个行业都制定了相应的可燃气体检测报警设备设置标准。
工作场所可燃气体检测报警设备的设置标准不仅仅是为了遵守法律法规的规定,更重要的是为了保护员工的生命财产安全。
只有合理设置和使用可燃气体检测报警设备,才能有效地预防事故的发生,减少损失。
本文将就进行深入研究,从设备的选择、安装位置、维护等方面展开讨论,为读者提供一些建设性的建议和指导。
首先,对于作业场所可燃气体检测报警设备的选择至关重要。
不同的行业、工作场所可能面临不同类型的可燃气体泄漏风险,因此在选择设备时需根据实际情况进行评估。
一般来说,可燃气体检测仪器分为便携式和固定式两种类型。
便携式检测仪器适用于需要频繁移动或不固定的作业场所,而固定式检测仪器一般用于恒定的作业场所。
其次,在设置可燃气体检测报警设备时,安装位置的选择也需要注意。
一般来说,可燃气体检测仪器应当安装在离潜在泄漏源较近的位置,以便及早发现异常情况。
同时,设备的安装高度也需要考虑,应当安装在员工易于观测的位置,避免因为设备安装位置不当而导致检测不准确的情况发生。
此外,对于作业场所可燃气体检测报警设备的维护也是非常重要的。
定期对设备进行维护保养,保证设备的正常工作。
同时,需要培训相关人员,使其了解设备的使用方法和注意事项。
只有经过良好的维护和合适的使用,才能保证设备的准确性和可靠性。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,作业场所可燃气体检测报警设备设置标准对于工作场所的安全是至关重要的。
只有遵守相关的规定,并根据实际情况进行合理的选择和设置,才能保障员工的安全。
希望通过本文的介绍,读者能够更加了解作业场所可燃气体检测报警设备设置标准,并能够在实际工作中加以实践。
可燃气体报警器的工程方案

可燃气体报警器的工程方案1. 引言本文档旨在提供一个可燃气体报警器的工程方案,以确保工程的顺利进行和安全性。
可燃气体报警器是一种用于检测和报警可燃气体泄漏的设备,具有广泛的应用领域,如工业、商业和居住等。
本方案将涵盖工程的设计、安装和维护等方面。
2. 设计阶段在设计阶段,我们将采取以下步骤:2.1 需求分析首先,我们将与客户合作,了解其需求和特定环境。
这包括气体类型、气体浓度阈值、监测区域的大小和布局等。
通过详细的需求分析,我们可以确定最合适的报警器类型和数量。
2.2 报警器选择根据需求分析的结果,我们将选择合适的可燃气体报警器。
我们将考虑报警器的灵敏度、响应时间、稳定性和适应性等因素。
2.3 布局设计在布局设计阶段,我们将根据监测区域的大小和布局,确定报警器的安装位置。
我们将遵循相关的安全标准和建议,并确保报警器能够覆盖整个监测区域。
2.4 电气设计在电气设计中,我们将制定电气连接图和线路设计,确保报警器与电源和控制系统的正确连接。
我们将使用安全可靠的电气元件,并考虑到电气安全因素,如过载和短路保护。
3. 安装阶段在安装阶段,我们将执行以下任务:3.1 材料准备我们将准备所需的安装材料,包括报警器、电缆、接线盒和安装附件等。
所有材料均应符合相关的安全标准和规范。
3.2 报警器安装按照布局设计中确定的位置,我们将进行报警器的安装。
安装过程中,我们将确保报警器固定牢固、线路连接正确、接地可靠,并进行必要的测试和校准。
3.3 电气连接我们将根据电气设计,进行电气连接。
这包括将报警器与电源和控制系统连接,并进行必要的绝缘和接地措施。
4. 维护阶段为确保报警器的长期可靠运行,我们将制定维护计划,并执行以下任务:4.1 定期检查定期检查报警器的工作状态和性能。
这包括检查电气连接是否正常、传感器是否灵敏、报警器是否响应迅速等。
4.2 清洁和校准定期清洁报警器,去除灰尘和污垢,以保持其灵敏度和准确性。
必要时,进行传感器的校准,以确保其准确测量可燃气体的浓度。
可燃气体和有毒气体检测报警仪安装规范使用规范设计规范

可燃气体和有毒气体检测报警仪安装规范.使用规范.设计规范1.0.1 为保障石油化工企业的生产安全和/或人身安全,检测泄漏的可燃气体或有毒气体的浓度并及时报警以预防火灾与爆炸和/或人身事故的发生,特制定本规范.1.0.2 本规范适用于石油化工企业泄漏的可燃气体和有毒气体的检测报警设计.1.0.3 执行本规范时,尚应符合现行有关强制性标准规范的规定.2 术语,符号2.1 术语2.1.1 可燃气体combustible gas本规范中的可燃气体系指气体的爆炸下限浓度(V%)为10%以下或爆炸上限与下限之差大于20%的甲类气体或液化烃,甲B,乙A类可燃液体气化后形成的可燃气体或其中含有少量有毒气体. 2.1.2 有毒气体toxic gas本规范中的有毒气体系指硫化氢,氰化氢,氯气,一氧化碳,丙烯腈,环氧乙烷,氯乙烯.2.1.3 最高容许浓度allowable maximum concentration系指车间空气中有害物质的最高容许浓度,即工人工作地点空气中有害物质所不应超过的数值.此数值亦称上限量.2.2 符号2.2.1 LEL可燃气体爆炸下限浓度(V%)值.2.2.2 TLV车间空气中有害物质的最高允许浓度值.3 一般规定3.0.1 生产或使用可燃气体的工艺装置和储运设施(包括甲类气体和液化烃,甲B类液体的储罐区,装卸设施,灌装站等,下同)的2区内及附加2区内,应按本规范设置可燃气体检测报警仪.生产或使用有毒气体的工艺装置和储运设施的区域内,应按本规范设置有毒气体检测报警仪.1 可燃气体或其中含有毒气体,一旦泄漏,可燃气体可能达到25%LEL,但有毒气体不能达到最高容许浓度时,应设置可燃气体检测报警仪;2 有毒气体或其中含有可燃气体,一旦泄漏,有毒气体可能达到最高容许浓度,但可燃气体不能达到25%LEL时,应设置有毒气体检测报警仪;3 既属可燃气体又属有毒气体,只设有毒气体检测报警仪;4 可燃气体与有毒气体同时存在的场所,应同时设置可燃气体和有毒气体检测报警仪.注:2区及附加2区的划分见《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058.3.0.2 可燃气体和有毒气体检测报警,应为一级报警或二级报警.常规的检测报警,宜为一级报警.当工艺需要采取联锁保护系统时,应采用一级报警和二级报警.在二级报警的同时,输出接点信号供联锁保护系统使用.3.0.3 工艺有特殊需要或在正常运行时人员不得进入的危险场所,应对可燃气体和/或有毒气体释放源进行连续检测,指示,报警,并对报警进行记录或打印.3.0.4 报警信号应发送至工艺装置,储运设施等操作人员常驻的控制室或操作室.3.0.5 可燃气体检测报警仪必须经国家指定机构及授权检验单位的计量器具制造认证,防爆性能认证和消防认证.有毒气体检测报警仪必须经国家指定机构及授权检验单位的计量器具制造认证.防爆型有毒气体检测报警仪还应经国家指定机构及授权检验单位的防爆性能认证.3.0.6 凡使用可燃气体和有毒气体检测报警仪的企业,应配备必要的标定设备和标准气体.3.0.7 检测器宜布置在可燃气体或有毒气体释放源的最小频率风向的上风侧.3.0.8 可燃气体检测器的有效覆盖水平平面半径,室内宜为7.5m;室外宜为15m.在有效覆盖面积内,可设一台检测器.有毒气体检测器与释放源的距离,室外不宜大于2m,室内不宜大于1m.3.0.9 按本规范规定,应设置可燃气体或有毒气体检测报警仪的场所,宜采用固定式,当不具备设置固定式的条件时,应配置便携式检测报警仪.3.0.10 可燃气体和有毒气体检测报警系统宜为相对独立的仪表系统.4 检测点的确定4.1 工艺装置4.1.1 下列可燃气体,有毒气体的释放源,应设检测器:1 甲类气体或有毒气体压缩机,液化烃泵,甲B类或成组布置的乙A类液体泵和能挥发出有毒气体的液体泵的动密封;2 在不正常运行时可能泄漏甲类气体,有毒气体,液化烃或甲B类液体和能挥发出有毒气体的液体采样口和不正常操作时可能携带液化烃,甲B类液体和能挥发出有毒气体的液体排液(水)口;3 在不正常运行时可能泄漏甲类气体,有毒气体,液化烃的设备或管法兰,阀门组.4.1.2 第4.1.1条规定的可燃气体释放源处于露天或半露天布置的设备区内,当检测点位于释放源的最小频率风向的上风侧时,可燃气体检测点与释放源的距离不宜大于15m,有毒气体检测点与释放源的距离不宜大于2m;当检测点位于释放源的最小频率风向的下风侧时,可燃气体检测点与释放源的距离不宜大于5m,有毒气体检测点与释放源的距离小于1m.4.1.3 第4.1.1条规定的可燃气体释放源处于封闭或半封闭厂房内,每隔15m可设一台检测器,且检测器距任一释放源不宜大于7.5m.有毒气体检测器距释放源不宜大于1m.4.1.4 当封闭或半封闭厂房内布置不同火灾危险类别的设备时,应在第4.1.1条规定的可燃气体释放源的7.5m范围内设检测器.4.1.5 第4.1.1条规定的比空气轻的可燃气体释放源处于封闭或半封闭厂房内,应在释放源上方设置检测器,还应在厂房内最高点易于积聚可燃气体处设置检测器.4.2 储运设施4.2.1 液化烃,甲B类液体储罐,应在下列位置设检测器:1 在液化烃罐组防火堤内,每隔30m宜设一台检测器,且距罐的排水口或罐底接管法兰,阀门不应大于15m.2 在甲B类液体储罐的防火堤内,应设检测器,且储罐的排水口,采样口或底(侧)部接管法兰,阀门等与检测器的距离不应大于15m.4.2.2 液化烃,甲B类液体的装卸设施,应在下列位置设检测器:1 小鹤管铁路装卸栈台,在地面上每隔一个车位宜设一台检测器,且检测器与装卸车口的水平距离不应大于15m;2 大鹤管铁路装置栈台,宜设一台检测器;3 汽车装卸站的装卸车鹤位与检测器的水平距离,不应大于15m.当汽车装卸站内设有缓冲罐时,应安本规范第4.1.2条的规定设检测器.4.2.3 装卸设施的泵或压缩机的检测器设置,应符合本规范第4.1.1条,第4.1.2条和第4.1.3条规定., 4.2.4 液化烃灌装站的检测器设置,应符合下列要求:1 封闭或半封闭的灌瓶间,灌装口与检测器的距离宜为5~7.5m;2 封闭或半封闭式储瓶库,应符合本规范第4.1.3条规定;半露天储瓶库四周每15~30m设一台,当四周长小于15m时,应设一台;3 缓冲罐排水口或阀组与检测器的距离,宜为5~7.5m.4.2.5 封闭或半封闭氢气灌瓶间,应在灌装口上方的室内最高点易于滞留气体处设检测器.4.2.6 液化烃,甲B,乙A类液体装卸码头,距输油臂水平平面15m范围内,应设一台检测器.当无法安装检测器时,装卸码头的可燃气体检测,应符合本规范第3.0.9规定.4.2.7 有毒气体储运设施的有毒气体检测器,应按第4.1.2条和第4.1.3条的规定设置.4.3 可燃气体,有毒气体的扩散与积聚场所4.3.1 明火加热炉与甲类气体,液化烃设备以及在不正常运行时,可能泄漏的释放源之间,约距加热炉5m或在防火墙外侧,宜设检测器.4.3.2 控制室,配电室与甲类气体,有毒气体,液化烃,甲B类液体的工艺设备组,储运设施相距30m 以内,并具备下列条件之一的,宜设检测器:1 门窗朝向工艺设备组或储运设施的;2 地上敷设的仪表电力线缆槽盒或配管进入控制室或配电室的.4.3.3 设在2区范围内的在线分析仪表间,应设检测器.对于检测比空气轻的可燃气体,应于在线分析仪表间内最高点易于积聚可燃气体处设置检测器.4.3.4 不在检测器有效覆盖面积内的下列场所,宜设检测器:1 使用或产生液化烃和/或有毒气体的工艺装置,储运设施等可能积聚可燃气体,有毒气体的地坑及排污沟最低处的地面上.2 易于积聚甲类气体,有毒气体的"死角".5 可燃气体和有毒气体检测报警系统5.1 系统的构成及技术性能5.1.1 系统的最基本的构成应包括检测器和报警器组成的可燃气体或有毒气体报警仪,或由检测器和指示报警器组成的可燃气体或有毒气体检测报警仪,也可以是专用的数据采集系统与检测器组成的检测报警系统.5.1.2 系统的构成应满足以下要求:1 选用mV信号,频率信号或4~20mA信号输出的检测器时,指示报警器宜为专用的报警控制器;也可选用信号设定器加闪光报警单元构成的报警器;至联锁保护系统及报警记录设备的信号,宜从报警控制器或信号设定器输出.2 选用触点输出的检测器时,报警信号宜直接接至闪光报警系统或联锁保护系统,至报警记录设备的信号可以闪光报警系统或联锁保护系统输出.3 可燃气体和/或有毒气体检测报警的数据采集系统,宜采用专用的数据采集单元或设备,不宜将可燃气体和/或有毒气体检测器接入其他信号采集单元或设备内,避免混用.5.1.3 当选用信号设定器和报警控制器时,应按本规范第3.0.3条的规定设置报警记录设备,报警记录设备应具有报警打印及历史数据储存功能.报警记录设备可以是DCS或其他数据采集系统,也可选用专用的工业微机或系统.5.1.4 检测器,指示报警器或报警器的技术性能,应符合现行《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12358的有关规定.5.2 检测器的选用5.2.1 可燃气体检测器的选用,应符合下列规定:1 宜选用催化燃烧型检测器,也可选用其他类型的检测器;2 当使用场所空气中含有少量能使催化燃烧型检测元件中毒的硫,磷,砷,卤素化合物等介质时,应选用抗毒性催化燃烧型检测器或半导体型检测器;3 氢气的检测宜选用电化学型或导体型检测器.5.2.2 有毒气体检测器的型式,可根据被检测的有毒气体的具体特性确定:1 硫化氢,一氧化碳气体可选用定电位电解型或半导体型;2 氯气可选用隔膜电极型,定电位电解型或半导体型;3 氰化氢气体可选用凝胶化电解(电池式)型,隔膜电极型或定电位电解型;4 环氧乙烷,丙烯腈气体可选用半导体型或定电位电解型;5 氯乙烯气体宜选用半导体型或光子电离型.5.2.3 有毒气体检测器的选用,应考虑被检测的有毒气体与安装环境中可能存在的其他气体的交叉影响.5.2.4 检测器防爆类型的选用,应符合下列规定:1 根据使用场所爆炸危险区域的划分,选择检测器的防爆类型;2 根据被检测的可燃性气体的类别,级别,组别选择检测器的防爆等级,组别;3 对催化燃烧型检验器,宜选用隔爆型;4 对电化学型检测器和半导体型检测器,可选用隔爆型或本质安全防爆型;5 对电动吸入式采样器应选用隔爆结构.5.2.5 根据使用场所的不同,按以下规定选用检测器的采样方式:1 宜采用扩散式检测器.2 下列情况宜采用单点或多点吸入式检测器;a 因少量泄漏有可能引起严重后果的场所;b 由于受安装条件和环境条件的限制,难于使用扩散式检测器的场所;c Ⅰ级(极度危害)有毒气体释放源;d 有毒气体释放源较集中的地点.3 采用吸入式有毒气体检测器检测可燃性有毒气体时,宜选用气动吸入式采样系统.5.3 指示报警器或报警器的选用5.3.1 指示报警器或报警器应分别具有以下基本功能:1 能为可燃气体或有毒气体检测器及所连接的其他部件供电.2 能直接或间接地接收可燃气体和/或有毒气体检测器及其他报警触发部件的报警信号,发出声光报警信号,并予以保持.声报警信号应能手动消除,再次有报警信号输入时仍能发出报警.3 检测可燃气体的测量范围:0~100%LEL;有毒气体的测量范围宜为0~3TLV.在上述测量范围内,指示报警器应能分别给予明确的指示;采用无测量值指示功能的报警器时,应按本规范第3.0.3条的规定,将模拟信号引入多点信号巡检仪,DCS或其他仪表设备进行指示.4 指示报警器(报警控制器)应具有为消防设备或联锁保护用的开关量输出功能.5 多点式指示报警器或报警器应具有相对独立,互不影响的报警功能,并能区分和识别报警场所位号.6 指示报警器或报警器发出报警后,即使环境内气体浓度发生变化,仍应继续报警,只有经确认并采取措施后,才停上报警.7 在下列情况下,指示报警器应能发出与可燃气体或有毒气体浓度报警信号有明显区别的声,光故障报警信号:a 指示报警器与检测器之间连线断路;b 检测器内部元件失效;c 指示报警器电源欠压.8 报警记录设备应具有以下功能:a 能记录可燃气体和有毒气体报警时间,计时装置的日计时误差不超过30s;b 能显示当前报警部位总数;c 能区分最先报警部位;d 能追索显示以前至少1周内的报警部位并区分最先报警部位.5.3.2 报警设定值应根据下列规定确定:1 根据本规范第3.0.2条规定,选用一级或一,二级报警;2 可燃气体的一级报警(高限)设定值小于或等于25%LEL;3 可燃气休的二级报警(高限)设定值小于或等于50%LEL;4 有毒气体的报警设定值宜小于或等于1TLV,当试验用标准气调制困难时,报警设定值可为2TLV 以下.5.3.3 指示误差和报警误差应符合下列规定:1 可燃气体的指示误差:指示范围为0~100%LEL时,±5%LEL.2 有毒气体的指示误差:指示范围为0~3TLV时,±10%指示值:指示范围高于3TLV时,±10%量程值.3 可燃气体的报警误差:±25%设定值以内.4 有毒气体的报警误差:±25%设定值以内.5 电源电压的变化小于或等于10%时,指示和报警精度不得降低.5.3.4 检测报警响应时间应符合下列规定:1 可燃气体检测报警:扩散式小于30s;吸入式小于20s.2 有毒气体检测报警:扩散式小于60s;吸入式小于30s.6 检测报警仪表的安装6.1 检测器的安装6.1.1 检测比空气重的可燃气体或有毒气体的检测器,其安装高度应距地坪(或楼地板)0.3~0.6m. 注:气体密度大于0.97kg/m3(标准状态下)即认为比空气重;气体密度小于0.97kg/m3(标准状态下)的即认为比空气轻.6.1.2 检测比空气轻的可燃气体或有毒气体的检测器,其安装高度宜高出释放源0.5~2m.6.1.3 检测器宜安装在无冲击,无振动,无强电磁场干扰的场所,且周围留有不小于0.3m的净空. 6.1.4 检测器的安装与接线按制造厂规定的要求进行,并应符合防爆仪表安装接线的有关规定.6.2 指示报警器或报警器的安装6.2.1 当工艺装置或储运设施有中心控制室时,指示报警器或报警器应安装在中心控制室内.6.2.2 当工艺装置或储运设施设有中心控制室以外的其他控制室或操作室时,其操作管辖区内设置的可燃气体和/或有毒气体指示报警器或报警器,宜安装在该控制室或操作室内;需要时,其报警信号再转送至中心控制室.6.2.3 指示报警器或报警器,应有其对应检测器所在位置的指示标牌或检测器的分布图.6.2.4 一般报警用的报警系统,可使用普通仪表电源供电.6.2.5 下列情况的检测报警系统,应采用不间断电源(UPS)供电;1 与自动保护系统相连的可燃气体或有毒气体的检测;2 人员常去场所的可能泄漏Ⅰ级(极度危害)和Ⅱ级(高度危害)有毒气体的检测.附录A 可燃气体和有毒气体蒸汽特性表表A 可燃气体,蒸汽特性续表续表注:①本表数值来源基本上以《化学易燃品参考资料》(北京消防研究所译自美国防火手册)为主,并与《压力容器中化学介质毒性危险和爆炸危险程度分类》HGJ43-91,《石油化工工艺计算图表》,《可燃气体报警器》JJG693-90进行了对照,仅调整了个别栏目的数值;②"蒸气密度"一栏是在原"蒸气比重"数值上乘以1.293,其密度为标准状态下的.表B 有毒气体,蒸汽特性表注:①本表中,第1~7项数值来源基本以上《常用化学危险物品安全手册》为主,并与《工业企业卫生标准》TJ36-79及《有毒化学品卫生与安全实用手册》进行了对照,第8项数值来自《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92;第9项数值来自《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85.②环氧乙烷危害程度分级中的Ⅱ来自《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047-93.用词说明对本规范条文中要求执行严格程度不同的用词,说明如下:1 表示很严格,非这样做不可的用词正面词采用"必须";反面词采用"严禁".2 表示严格,在正常情况下应这样做的用词正面词采用"应".反面词采用"不应"或"不得".3 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词正面词采用"宜";反面词采用"不宜".表示有选择,在一定条件下可以这样做,采用"可".条文说明1 总则1.0.2 本规范适用于石油化工企业泄漏的可燃气体和有毒气体检测报警设计,包括新建,扩建,改建及原有工艺装置和储运设施不进行任何改动仅增设有毒气体检测报警的设计.1.0.3 与本规范有关的标准《石油化工企业设计防火规范》GB50160《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12358《中华人民共和国国家计量检定规程可燃气体检测报警器》JJG693《建筑设计防火规范》GBJ16《工业企业设计卫生标准》TJ36《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH30472 术语,符号2.1.1 按《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92规定:甲类气体是指可燃气体与空气混合物的爆炸下限小于10%(体积)的气体;液化烃(甲A)是指15℃时的蒸气压力大于0.1MPa的烃类液体及其它类似的液体,例如液化石油气,液化乙烯,液化甲烷,液化环氧乙烷等;甲B类液体是指除甲A 以外,闪点小于28℃的可燃液体;乙A类液体是指闪点等于或大于28℃至等于45℃的可燃液体.甲B与乙A类液体也可称为易燃液体.由于乙A类液体泄漏后挥发为蒸气或呈气态泄漏,该气体在空气中的爆炸下限小于10%(体积)属于甲类气体,可形成爆炸危险区.但是,该气体易于空气中冷凝,所以扩散距离较近,其危险程度低于甲A,甲B类.可燃气体的爆炸浓度上限与下限之差大于20%时作为甲类气体对待,系根据API及欧州等国家标准(对物质的火灾危险性分类为甲类)的规定,但是我国在制定GB50160-92时,只考虑下限值,不考虑上限的差值,所以该物质的火灾危险性分类定为乙类.本规范从防爆检测和报警角度考虑,认为按甲类对待为宜.2.1.2 根据国际TJ36-79规定,氨属车间空气中的有害物质,所以是有毒气体,但国标GB5044-83中规定,氨属轻度危害,因此本规范不规定检测.按日本有关标准规定,氨也作为有毒气体进行检测. 按我国的GBJ16-87和GB50160-92规定,一氧化碳为乙类气体.由于其爆炸下限与上限之差大于20%,危险性较大.按国外规定属于甲类气体.又因一氧化碳气体无色,无味不引起人们警惕,吸入较高浓度引起急性脑缺氧性疾病,损害人体的中枢神经.按国标TJ36-79规定,一氧化碳属车间空气有害物质.按国标GB5044-83规定,一氧化碳属Ⅱ级毒物危害程度.因此本规范将一氧化碳作为有毒气体进行检测.本规范中的有毒气体是根据国标GB5044-83毒物危害程度分级中的极度,高度的危害气体,并根据目前有检测仪表而确定的.也参照日本标准规定的10种有毒气体.2.1.3 最高允许浓度定义引自TJ36-79第三章表4中注①.根据国外有关资料介绍,最高允许浓度系指一般人在有害气体的环境中,以中等强度每天连续工作八小时,对健康无害的环境中有毒气体浓度的界限.2.2.1 LEL为Low Explosion Limit缩写.TLV为Threshold Limit Value缩写.3 一般规定3.0.1 本条可燃气体规定是符合GB50160-92第4.6.11条"在使用或产生甲类气体或甲,乙A类液体的装置内,宜按区域控制和重点控制相结合的原则,设置可燃气体报警器探头"和第5.1.4条"在可能泄漏液化烃场所内,宜设可燃气体报警器探头"的规定并且更具体化了.2区及附加2区的划分见《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92第2.2.5,第2.3.3,第2.3.4,第2.3.7,第2.3.8,第2.3.9条.3.0.3 在正常运行时人员不得进入的危险场所可能有几台检测器是一级或二级报警,仅甲类气体和有毒气体(属Ⅰ或Ⅱ级)释放源进行连续检测,指示,报警,并对报警进行记录或打印,以便随时观察发展趋势和留作档案资料.3.0.4 通常情况下,工艺装置或储运设施的控制是操作人员常驻和能够采取措施的场所.但是,不是所有情况都如此.例如某厂装卸栈台的可燃气体检测报警仪的报警器集中安装在远离栈台的控制室里,而在栈台上操作室的操作人员既看不见也听不到报警信号,更谈不上采取措施了,因此,做了本条规定.3.0.7 本条规定主要是使一旦泄漏的可燃气体或有毒气体除自身扩散外又可被风吹到检测器,其机率在全年来说最多.3.0.8 本条规定的根据是:(1)洛阳石化工程公司与辽阳石油化纤公司仪表厂合作进行的液化石油气扩散速率经验;(2)日本《一般高压气体安全规则中LPG安全规则》.根据液化石油气速率试验,室内当释放流率为600L/h(10L/min)时,LPG的扩散速度为0.15m/s,泄漏发生1~1.5min内即可检测到,扣除仪表本身响应时间30s后,扩散时间为30~60s,扩散距离4.5~9m. 由此推论,一台在室内安装的检测器其有效覆盖半径可按4.5~9m考虑.按日本LPG安全规则关于《可燃气体及毒性气体的泄漏检测报警器的布置》.室内布置的容易泄漏的高压气体设备,于易滞留可燃气体的场所,在这些设备群的周围以10m一个以上的比例计算设置检测器的数量.在室外布置的容易泄漏的高压气体设备在邻近高压设备,墙壁及其它构筑物,在坑槽等易于滞留气体的场所,在这设备群的周围以20m一个以上的比例计算设置检测器的数量.上述容易泄漏的高压气体设备一般指压缩机,泵,反应器,储罐等.分析日本的规定可折算为:检测器的有效覆盖水平平面半径,在室内为5m,在室外为10m.据有的资料报导:通过试验在泄放量为5~10L/min,连续释放5min,检测器与泄放点的最灵敏区为10m以内,有效检测距离是20m.本条规定,可燃气体泄漏30~60s即应响应报警,取其扩散距离的平均值即为7.5m.参照日本的规定,室外为室内的2倍,故室外的有效覆盖水平平面半径为15m.有毒气体检测器与释放源距离是根据对四个石化企业调查结果规定的,一般检测器距释放源室外不大于2m,室内不大于1m,多为靠近释放源0.5~0.6m设置,其它装高度比空气轻的不大于1.5m,比空气重的距地面约0.4~0.6m.3.0.9 本条所说"不具备安装固定式的":系指该处无法安装检测器:环境湿度过高;环境温度过低;没有非爆炸危险区安装指示报警器等其中任何一条均认为不具备安装固定可燃气体或有毒气体检测报警仪的.3.0.10 可燃气体和有毒气体检测报警是为防止爆炸和保障人身安全而设置的,其可靠性应受到高度重视,检测报警系统相对独立是保证其可靠性的有效措施之一.所谓相对独立,即该检测报警系统的检测与发出报警信号的功能不受其它仪表或仪表系统故障的影响.4 检测点的确定4.1 工艺装置4.1.1 本规范所指的可燃气体释放源即可能释放出形成爆炸性混合物的物质所在的位置或点.本规范所指的有毒气体释放源即可释放出对人体健康产生危害的物质所在的位置或点.可燃气体释放源根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》规定,释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级.其分为连续释放源,第一级释放源,第二级释放源,多级释放源.。
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辽宁工程技术大学本科课程设计题目可燃性气体检测报警器设计院(系、部)机械工程学院班级机电07-3班姓名赵旭斌学号**********指导教师卢万杰赵旭斌:可燃性气体检测报警器设计摘要本设计主要设计可燃性气体监测报警仪,包括其工作原理及其软、硬件的设计。
它由可燃性气体传感器、模/数转换、单片机、显示部分、报警输出、应用系统软件等组成。
从传感器出来的微电流信号,经过模/数转换后送入单片机内,单片机控制显示相应浓度并在浓度过高时产生报警。
显示部分采用74LS164芯片和LED数码管进行显示;报警输出采用固体继电器与蜂鸣器控制报警;软件设计采用单片机C语言编程。
该报警器以性能、参数稳定的气体传感器为探测器,采用STC89C52单片机进行控制,能根据天燃气气体检测浓度进行声光报警,并控制相应设备进行工作,实现安全保护。
关键词:传感器;气体检测;报警仪;STC89C52AbstractThis design mainly introduces the combudstible gas monitoring alarming device, including its principle and hardware and software design. It consists of combustible gas sensors, d/a transformation, SCM, display section, alarm output, application system software etc. From the sensor micro electric current signal, out by d/a transformation into SCM inside, after the single-chip microcomputer control shows corresponding concentrations in excessive concentrations generated when the alarm. Show part adopts 74LS164 chips and LED digital display tube, Alarm output by using solid relay and buzzer controlAlarm, Software design USES the monolithic integrated circuit to the C programming language. This alarm with stable performance, the parameters of gas sensors as a detector, adopt STC89C52 single-chip microcomputer control, can according to natural gas gas detection concentration acousto-optic alarm, and control the corresponding equipment work so as to realize safe protectionKeywords: sensor;gas detection;alarming device;STC89C52赵旭斌:可燃性气体检测报警器设计目录前言 (1)1、总体设计方案 (2)1.2系统功能 (3)2、硬件部分 (4)2.1气体传感器的分类及应用 (4)2.2可燃气体检测电路 (4)2.3、LED显示电路 (7)2.4、蜂鸣报警电路 (9)2.5、继电器电路 (9)2.6、直流稳压电源电路 (10)2.7、控制电路 (12)3、软件部分设计 (14)3.1主程序 (15)4、总结与体会 (15)5、谢辞 (16)参考文献 (18)附录1 可燃性气体报警仪监测总电路图 (19)附录2 可燃性气体监测报警仪主要元器件清单 (20)附录 3 程序代码 (21)辽宁工程技术大学课程设计前言随着工业、农业化的发展和人们生活水平的提高,及时、准确地对易燃、易爆、有毒有害气体进行监测预报和自动控制已成为当前天然气、煤炭、石油、化工、电力等部门急待解决的问题。
家用燃气报警器能实时监测可燃气体的泄漏情况,一旦发生泄漏,即空气可燃气体达到一定浓度,则报警器立即进行声、光报警,有效防止事故的发生,满足人们对燃气安全的需要人类对生态环境净化的要求越来越高的要求。
设计的任务就是开发一种以性能、参数稳定的气体传感器为探测器采用STC89C52单片机进行控制的可燃气体探测报警器。
当空气中有可燃气体在挥发且气体浓度达到或超过设定值时,通过一系列转换是LED数码显示气体浓度值,随机发出声、光报警信号,启动相应控制装置,避免重大事故发生。
随着人们对生活空间的安全和舒适性有了更高的要求,不仅要求监测、监控、检测易燃、易爆、有毒、有害气体,而且为确保身心健康,减少环境污染环境,还要求研制出各种高灵敏度、超小型、多功能化的气体传感器。
近年来,可燃性气体传感器的研究和开发十分活跃,国外从20世纪30年代开始研究开发可燃性气体传感器,至今已经走过半个多世纪,品种到达数百种。
赵旭斌:可燃性气体检测报警器设计1、总体设计方案设计整体思路是:应用烟雾检测系统,烟雾检测报警器是能够检测环境中的烟雾浓度,并具有报警功能的仪器,仪器的最基本组成部分应包括:烟雾信号采集电路、模数转换电路、单片机控制电路。
烟雾传感器属于气敏传感器,是气-电变换器,它将可燃性气体在空气中的含量(即浓度)转化成电压或者电流信号,通过A/D转换电路将模拟量转换成数字量后送到单片机,进而由单片机完成数据处理、浓度处理及报警控制等工作。
方案:如图1.1所示,此方案由传感器电路。
A/D转换部分、单片机、数码管显示部分和声光报警部分等组成。
检测电路把泄漏气体浓度的变化转变成电信号,根据气体浓度和电压信号之间的对应关系,再对该模拟信号进行分析处理,并通过A/D转换变为数字信号输入单片机,最后由单片机驱动LED数码管显示和信号显示灯及蜂鸣器完成报警过程。
图1.1方案流程图Figure 1.1 scheme flowchart辽宁工程技术大学课程设计1.2系统功能本设计所设计报警器具有下述功能:(1)被检测区域的可燃浓度达到报警设定值时警器应能发出声、光报警信号。
(2)报警器在传感元件断路或短路时应发出报信号,有明显区别的声、光故障信号。
(3)报警器应对声、光报警装置设置手动自检功。
(4)对于有输出控制功能的报警器,当报警器出报警信号时,应能启动输出控制功能。
(5)报警器的供电电压必须非常稳定,否则,将影响报警的正常工作。
当漏气体的浓度达到一定值时,可以启动通风换气设备进行排气,同时通过电磁阀将气体管道关闭,并可以通过RS-485总线与上位机进行通信(将实时数据发送给上位机用户)。
当泄漏气体的浓度降低到安全点后,关闭通风换气设备,停止报警,将气体管道们一开,达到安全保护的日的。
可燃性气体监测报警仪虽然用途非常广泛,但是其精度也受到各方面因素的制约。
最主要的是报警仪标定,这是一项复杂的工作,直接影响着报警仪的测量精度。
如果没有进行精确的标定,其将直接影响仪器的正常工作。
赵旭斌:可燃性气体检测报警器设计2、硬件部分燃性气体监测报警系统实际上就是通过单片机记录子弹通过设定距离的时间来实现是。
因此在单片机入口处,我们只需要设计一个能产生中断的电路即可。
本设计主要包括一下几个模2.1气体传感器的分类及应用气体传感器种类繁多,分类方法目前尚无统一标准。
根据气敏特性分类,主要分为半导体式、固体电解质式、电化学式等几类。
(1)半导体式气体传感器自从1962年半导体金属氧化物陶瓷气体传感器问世以来,半导体气体传感器由于具有灵敏度高、响应时间快块。
等优点,其产品发展非常迅速,按检测不同气敏特征量的方式可分为电阻式和非电阻式2种。
电阻式半导体气体传感器主要是指半导体金属氧化物陶瓷气体传感器,其电阻随着气体含量不同而变化。
非电阻式半导体气体传感器MOS二极管式和结型二极管式以及场效应管,其电流或电压随着气体含量而变化,主要检测可燃性气体。
此类气体传感器的主要优点是灵敏度高,但制作工艺比较复杂、成本高。
(2)固体电解质气体传感器固体电解质气体传感器是一种以离子导体为电解质的化学电池。
20世纪70年代开始,固体电解质气体传感器由于电导率高,灵敏度和选择性好,获得了迅速的发展,目前环保、节能、矿业、汽车工业等各个领域均有应用,仅次于金属氧化物半导体气体传感器。
(3)电化学式气体传感器电化学式气体传感器可分为原电池式,定电位电解式、电量式,离子电极式4种类型。
原电池式气体传感器通过检测电流来检测气体的浓度。
定电位式传感器是通过测量电解时流过的电流来检测气体的浓度,和原电池式不同的是,他需要由外界施加特定电压,他除了能检测CO,NO,NO:,O。
,SO:等气体外,还能检测血液中的氧浓度。
电量式气体传感器是通过被测气体与电解质反应产生的电流来检测气体的浓度。
离子电极式气体传感器出现得较早,通过测量离子极化电流来检测气体的浓度。
电化学式气体传感器主要的优点是检测气体的灵敏度高,选择性好。
2.2可燃气体检测电路选用的气体传感器型号为MQ-5。
*对液化气,天然气,城市煤气有较好的灵敏度*对乙醇,烟雾几乎不响应*快速的响应恢复特性*长期的使用寿命和可靠的稳定性*简单的测试电路应用适用于家庭或工业上对液化气,天然气,煤气的监测装置。
优良的抗乙醇,烟雾辽宁工程技术大学课程设计干扰能力。
图2.1 MQ-5测量电路Figure 2.1 MQ - 5 measurement circuit1气体敏感层二氧化锡2电极金(Au)3测量电极引线铂(Pt)4加热器镍铬合金(Ni-Cr)5陶瓷管三氧化二铝6防爆网100目双层不锈钢(SUB316)7卡环镀镍铜材(Ni-Cu)8基座胶木9针状管脚镀镍铜材(Ni-Cu)符号参数名称技术条件备注Vc 回路电压≤15V AC or DC Vh 加热电压 5.0V ±0.2V AC or DC RL 负载电阻可调RH 加热电阻31Ω±3Ω室温PH 加热功耗≤900mw赵旭斌:可燃性气体检测报警器设计封装好的气敏元件有6只针状管脚,其中4个用于信号取出,2个用于提供加热电流。
设计中MQ-5的接线如图3.3所示。
在实际的测量中,可按照其等效电路来计算数值,RL是外接负载电阻,用来调整输出的模拟量电压范围,具体数值应根据A/D转换器是输入范围来确定。