Журнал Радио 10 номер 2000 год. ЭЛЕКТРОНИКА В БЫТУ

Журнал Радио 10 номер 2000 год. ЭЛЕКТРОНИКА В БЫТУ КОНТРОЛЬ ВЗРЫВООПАСНЫХ ГАЗОВ Ю. ВИНОГРАДОВ, г. Москва   Взрывы и пожары, возникающие в результате утечки газа, к сожалению, не редкость. Отдавая должное деятельности административных органов и аварийных служб, радиолюбители-конструкторы могут кое-что сделать и сами для минимизации этой опасности.

Радиолюбители создали немало различных электронных устройств и приборов для быта. Однако в области газового контроля их почти нет. Причина проста: очень трудно найти датчики, преобразующие концентрацию газа в какую-либо легко регистрируемую электронным способом величину — напряжение, ток, сопротивление и т. п. Но такие датчики существуют [1. 2]. Способностью реагировать на изменение концентрации газа обладают некоторые окислы, особенно SnO? — диоксид олова, легированный различными присадками.

На рис. 1,а показан внешний вид, а на рис. 1.б схематично изображена конструкция газового датчика TGS производства фирмы Figaro Inc. (Япония). Он состоит из керамической трубки, по-верхнос гь которой покрыта слоем рези-ста, чувствительного к той или иной группе газов (в этом, в частности, состоит назначение легирующих присадок). Нагретое до температуры свыше 200°С, это покрытие реагирует на изменение концентрации газа тем, что изменяет свое сопротивление. Нагревательный элемент — продетая в трубку электрическая спираль (2 и 5 — ее выводы). Для уменьшения отвода тепла трубка соединена с выводами 1 — 3 и 4 — 6 четырьмя тонкими проводниками, фиксирующими ее в подвешенном состоянии. Эти попарно соединенные друг с другом выводы являются выводами газочувствительного резиста.

Схема прибора с датчиком, чувствительным к пропану, бутану и метану, показана на рис. 2. DA1 — стабилизатор напряжения. Для снижения мощности, рассеиваемой на микросхеме DA1, установлен резистор R1, снижающий напряжение на ее входе примерно до 10 В (ток подогрева датчика В1 — 0.2 А, падение напряжения на микросхеме К142ЕН5В не должно быть менее 2,5 В).

Движок резистора R5 устанавливают так, чтобы в незагазованном помещении напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA2 несколько превышало бы напряжение на его инвертирующем входе. В этом случае напряжение на прямом выходе компаратора (вывод 9) близко к питающему и транзистор VT1 надежно закрыт.

При загазованности, достигшей определенной концентрации (ниже, конечно, взрывной, см. таблицу из [1]), сопротивление датчика В1 понизится до такой величины, что напряжение на неинвертирующем входе станет меньше, чем на инвертирующем. В этом режиме напряжение на выводе 9 компаратора будет близко к нулю. Транзистор VT1 откроется, сирена BF1 оповестит окружающих о газовой опасности, а вентилятор начнет откачку загазованного воздуха.

Подстроечный резистор R5 — СПЗ-38а или любой другой. Конденсаторы С1, С2 — любые оксидные. СЗ — КМ-6 или К10-176 В качестве реле К1 может быть использовано любое 12-вольтное реле в герметитичном исполнении, например. РЭС8 (паспорт РС4.590.063). Пьезосирена BF1 — любая 12-вольтная, в том чиспе и самодельная [3].

Поскольку калибровку прибора непосредственно по концентрации газа из соображений безопасности рекомендовать нельзя, выставить нужный порог его срабатывания можно расчетным путем, ориентируясь на график, приведенный на рис. 3. Здесь R0 — сопротивление датчика TGS813C в атмосфере, содержащей воздух и 0,1 % метана, a R — его сопротивление при иной загазованности. Почти десятикратное снижение сопротивления датчика в атмосфере, содержащей воздух и 0,5 % метана (одна десятая от взрывоопасной концентрации по сравнению с чистым воздухом), позволяет выставить заведомо безопасный порог срабатывания датчика.

В том, что прибор обладает высокой чувствительностью, следует все-таки убедиться: на поднесенную к датчику газовую зажигалку (со сбитым пламенем) он должен отреагировать тревожным сигналом с задержкой в несколько секунд.

Заметим в заключение, что хотя включение вентилятора будет происходить во взрывобезопасной атмосфере, искрение в нем должно быть исключено в принципе, т е. его электродвигатель не может быть коллекторным.

ЛИТЕРАТУРА
1. Виглеб Г. Датчики. — М.: Мир. 1989. с. 99 — 112.
2.
3. Виноградов Ю. Пьезосирена в охранной сигнализации. — Радио. 1998. ╧ 5. с. 44

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 10 номер 2000 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.