Allarme gas pericolosi

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Dispositivi di sicurezza e segnalazione di oggetti

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Sono trascorsi circa 1 anni dalla prima pubblicazione della descrizione di un tale dispositivo sulla rivista Radio [10]. Durante questo periodo sono stati descritti diversi dispositivi simili: dai più semplici a quelli assemblati su un microcontrollore [2]. Tutti, con alcuni vantaggi e svantaggi, si basano su un tipico schema di connessione del sensore di gas [3] raccomandato dal produttore.

Negli ultimi anni sono comparsi sensori nuovi, più avanzati e sensibili alla presenza di varie sostanze gassose, nonché altri elementi molto convenienti per i dispositivi di segnalazione degli edifici: dispositivi di segnalazione sonora con generatore integrato, relè elettromagnetici in pacchetti di microcircuiti.

Il dispositivo proposto per rilevare la fuoriuscita di gas infiammabili ed esplosivi è costruito sulla base di uno schema ben collaudato di [1], tenendo conto delle raccomandazioni di [3], e su una base di elementi moderni. Il dispositivo di segnalazione può essere utilizzato per rilevare fughe di gas nella vita di tutti i giorni, in auto con equipaggiamento a palloncino a gas e sui gasdotti.

Le differenze del dispositivo proposto rispetto a quelli precedentemente pubblicati consistono in una migliore compensazione della temperatura del sensore e nella possibilità di collegare un dispositivo di azionamento esterno. Con opportuni sensori (e la loro portata oggi è piuttosto ampia), il dispositivo può essere reso sensibile, ad esempio, ai vapori di alcol e ad altri gas, la cui presenza nell'aria è indesiderabile o pericolosa.

caratteristiche tecniche

Tipo di sensore .................TGS813
Tipi di gas rilevati .........Metano, propano, gas di petrolio
Sensibilità nell'aria, ppt ............................. 500
Corrente consumata, mA, non di più ....................... 200
Intervallo di temperatura di esercizio, °С ................-10...+40

Fig. 1

Lo schema del dispositivo di segnalazione è mostrato in fig. 1. Una tensione di 2 V viene applicata ai pin 5 e 1 del sensore di gas B5 per riscaldare il suo elemento sensibile alla temperatura di esercizio. In presenza di gas aumenta la conducibilità dell'elemento sensibile (è collegato tra i terminali 1, 3 e i terminali 4, 6). In proporzione alla concentrazione di gas nell'aria, aumenta la tensione sulla resistenza di carico del sensore - resistore R1. Viene alimentato all'ingresso non invertente (pin 3) del comparatore di tensione DA1, che lo confronta con la tensione di riferimento applicata all'ingresso invertente (pin 4). La tensione esemplare forma un divisore dal termistore RK1 e dai resistori R2, R3. È pari a circa la metà della tensione di alimentazione del sensore. Il termistore RK1 rende la tensione di riferimento dipendente dalla temperatura, compensando così la dipendenza dalla temperatura della sensibilità del sensore.

In assenza di gas, la tensione all'ingresso invertente del comparatore è maggiore di quella non invertente, per cui la sua uscita 9 viene impostata a livello logico basso. Quando appare una certa concentrazione di gas nell'aria e raggiunge una certa concentrazione, la tensione all'ingresso non invertente supera quella esemplare e il livello di tensione all'uscita del comparatore, nonché agli ingressi 3 e 12 degli elementi del microcircuito DD1, diventa alto.

I secondi ingressi di questi elementi sono collegati al circuito R5C4VD1, che prevede un ritardo nell'avvio del segnalatore di circa 2 minuti. Questo tempo è necessario affinché l'elemento sensibile del sensore si riscaldi e torni in condizioni di lavoro. Dopo che il condensatore C4 è stato caricato, questo circuito non influisce sul funzionamento del dispositivo. Quando la tensione di alimentazione viene disattivata, il condensatore C4 si scaricherà rapidamente attraverso il diodo VD1 e alla successiva accensione, il ritardo verrà ripetuto.

Se è trascorso un tempo sufficientemente lungo dall'accensione del dispositivo di segnalazione, la presenza di un livello elevato su tutti gli ingressi degli elementi logici del microcircuito DD1 porterà all'apertura dei transistor ad effetto di campo di uscita integrati in questi elementi. Di conseguenza, il LED HL2 si accenderà, suonerà il segnale fornito dall'emettitore HA1 (con generatore integrato) e il relè K1 funzionerà. I contatti chiusi K1.1 di questo relè, se necessario, possono azionare un attuatore esterno, come una sirena.

L'alimentatore del segnalatore è costituito da una presa X1 e da uno stabilizzatore integrato per 5 V DA2 con condensatori C1-C3, C5. Il LED HL1 indica la presenza di alimentazione. La presa X1 è stata alimentata con tensione da un adattatore di rete per un telefono cordless Panasonic (8 V, 500 mA).

Fig. 2

Il dispositivo di segnalazione è stato assemblato su quello mostrato in Fig. 2 circuiti stampati monofacciali in lamina di fibra di vetro da 1,5 mm di spessore. La scheda è collocata in una custodia KR-4 già pronta di dimensioni 90x60x32 mm, nella cui copertura sono praticati fori di 5 mm di diametro di fronte ai LED. Un gran numero di fori con un diametro di 1 mm è stato praticato vicino al sensore B1,5 per il libero accesso dell'aria nella parete del coperchio.

Termistore RK1 - MMT-1 con una resistenza nominale di 2,2 ... 3,3 kOhm. È possibile utilizzare lo stesso termistore da 4,7 kΩ collegando in parallelo un resistore convenzionale da 11 kΩ. Condensatore C4 - necessariamente K53-14. I LED della serie AL307 possono essere sostituiti da qualsiasi altro colore rosso (HL1) e verde (HL2). Relè K1 - TRR-1A-05D-00 Modificando la configurazione dei conduttori del circuito stampato, può essere sostituito da RES55A domestico (versione RS4.569.600-03) o RES64 (versione RS4.569.724).

Per facilitare la sostituzione, il sensore può essere installato nel pannello della lampada PLC-7 per il cablaggio stampato. Quando si imposta il dispositivo di segnalazione, la resistenza R2 deve essere selezionata in modo tale che a una temperatura di +20 ° C, la tensione al terminale 4 del comparatore DA1 sia 2,5 V.

Al posto del sensore TGS 813, puoi utilizzare MQ-6, HS133 e TGS2610 senza cambiare il circuito (quest'ultimo ha i pin 1 e 4 - un elemento riscaldante, i pin 3 (+) e 2 (-) - un elemento sensibile) . Se il dispositivo di segnalazione verrà utilizzato come alcol tester, è necessario installare un sensore TGS2620 (la piedinatura è la stessa del TGS2610) e sostituire la resistenza fissa R1 con una variabile per poter per regolare la soglia di risposta.

Tutti questi sensori sono progettati per una tensione di alimentazione di 5 V. Ce ne sono altri che devono essere alimentati da una grande tensione. Per utilizzare tale sensore nel segnalatore descritto, è necessario sostituire il regolatore di tensione KR142EN5A con un altro che abbia la tensione di uscita desiderata. Anche il cicalino e il relè devono essere sostituiti. I restanti nodi rimangono operativi se alimentati da una tensione di 5 ... 18 V.

Letteratura:

1. Vinogradov Yu.Controllo dei gas esplosivi. - Radio, 2000, n. 10, pag. 37
2. Surov V. Allarme inquinamento atmosferico. - Radio, 2009, n. 9, pag. 37
3. Sensori di gas di FIGARO. - chipdip.ru/library/DOC000052164. PDF

È consentito utilizzare il segnalatore descritto come unico o principale mezzo di controllo della contaminazione gassosa solo previa certificazione da parte di un ente autorizzato e previa verifica periodica.

Pubblicazione: radioradar.net

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