אזעקת אש אולטרסאונד. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

אזעקת אש אולטרסאונד. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / בטיחות וביטחון

מכשיר האיתות המוצע מיועד למערכות בקרה מבוזרת על עצמים מסוכנים אש מורחבים, למשל קווי דלק, כבלים חשמליים, צינורות גז, מיכלים עם חומרים דליקים וכן יחידות שונות. הוא מגיב לחום הלהבה. האלמנט הרגיש הוא מוליך גל קולי העשוי בצורה של חוט גמיש עשוי מתכת עמידה בחום, שווה ערך למספר חיישני טמפרטורה המפוזרים לאורכו. עיצוב דמוי חוט מאפשר לך להניח אלמנט כזה לאורך פני השטח של האובייקט הנשלט, בעקבות צורתו.

ידועים מכשירי אזעקת אש, שהאלמנט הרגיש בהם עשוי בצורת צינור מורחב עמיד בחום מלא בחומר הנמס נמוך, ודרכו מתבצעת תקשורת אקוסטית של הפולט ומקלט האולטרסאונד הממוקמים בקצוות מנוגדים של הצינור. החוצה [1, 2]. החומר שבתוכו נמס בחימום בלהבה, וכתוצאה מכך משתנה החיבור האקוסטי בין הפולט למקלט המשמש בסיס להיווצרות אות אזעקה.

החיסרון של מכשירים כאלה הוא העיצוב המורכב של אלמנט החישה, שאמור למנוע דליפה של הנמס מהצינור. בנוסף, טמפרטורת התגובה תמיד שווה לטמפרטורת ההיתוך של החומר הממלא את אלמנט החישה. ניתן לווסת אותו רק על ידי שינוי ההרכב הכימי שלו. בפועל, לתנאים שונים, יש צורך במלאי של אלמנטים רגישים מחומרים שונים, מה שלא תמיד מקובל.

מכשיר האיתות המתואר ב-[3] פועל על עיקרון דומה, אך האלמנט הרגיש (מוליך גל אולטרא-קולי) שבו עשוי לא מצינור, אלא מחוט מוצק עמיד בחום. היתרון שלו הוא בפשטות העיצוב של האלמנט הרגיש. האות בכניסה של המכשיר הקולט משתנה כתוצאה מתופעות הפרעות מורכבות המתרחשות במוליך הגל האולטראסוני כאשר מהירות התפשטות הגל משתנה כתוצאה מהחימום שלו. ניתן לכוונן את טמפרטורת התגובה על ידי שינוי הסף של יחידת ההשוואה במוצא המקלט.

החיסרון הוא שכדי להשיג את הרגישות הרצויה, לרוב יש צורך להתאים את תדירות הרעידות האולטראסוניות הנוצרות. העובדה היא שבלעדיו, האות המתקבל במהלך שריפה יכול גם להקטין וגם לגדול, ויחידת ההשוואה במכשיר [3] מגיבה רק לירידה שלו.

להתקני האיתות שנדונו לעיל יש עוד חסרון נפוץ אחד. צריכים להיות להם שני מתמרים פיזואקוסטיים - משדרים וקליטים, מותקנים בקצוות שונים של האלמנט הרגיש. הדבר מסבך את התכנון של מכשיר האיתות בכללותו, ובמקרים מסוימים מקשה על התקנתו במתקן.

גלאי האש המוצע נקי מהחסרונות לעיל.

מאפיינים טכניים עיקריים

טמפרטורת תגובה °C, לא יותר מ.......200
זמן תגובה s, לא יותר ....... 15
זמן התאוששות, ס', לא יותר ....... 30
אורך חיישן, מ', לא פחות.......1
תדר הפעלה, kHz .... 80±0,5
מתח אספקה, V ......27±3
זרם צריכה, mA, לא יותר ....... 100

מבנה מכשיר האיתות מוצג באיור. 1. הוא כולל מחולל אותות תדר קולי G, מגברי הספק UM1 ו-UM2, מתמר פיזו-אקוסטי PP עם מוליך גל קולי (אלמנט חישה) מחובר אליו, מקבילה התנגדות של מתמר פיזואלקטרי EPP, חיישנים לזרם הנצרך על ידי מגברים UM1 ו-UM2 DT1 ו-DT2, מגבר דיפרנציאלי DU, מעגל אינטגרציה AND, התקני סף PU1 ו-PU2, יחידת חיווי הצתה IND. הצמתים UM 1 ו-UM2, DT1 ו-DT2 זהים בזוגות.

אות התדר האולטראסוני מהמוצא של המחולל G מוזן לכניסות המגברים UM1 ו-UM2. מתמר piezo קולי PP מחובר ליציאה של UM1, והמקביל שלו מחובר ליציאה של UM2

ה-PP מעורר תנודות קוליות אורכיות באלמנט הרגיש למוליך הגל, המתפשטות עד קצהו, משתקפות ומוחזרות למתמר. כתוצאה מכך נוצר גל אקוסטי עומד במוליך הגל. מצב זה מתאים לעכבה אקוסטית כניסה מסוימת של מוליך הגל, המשמש כעומס על המתמר, הוא קובע את ההספק שלוקח המתמר מ-PA1 ואת הזרם הנצרך על ידי מגבר זה ממקור הכוח.

בהיעדר הצתה, כל הפרמטרים הללו נשארים ללא שינוי. עם זאת, כאשר קטע ממוליך הגל מחומם על ידי להבה, מהירות ההתפשטות של האולטרסאונד דרכו משתנה. בהתאם לכך, דפוס הגלים העומדים והעכבה האקוסטית הקלט של מוליך הגל משתנים. התוצאה של זה היא הסטייה של הזרם הנצרך על ידי UM1 מהערך הקבוע.

ההתנגדות של המקבילה ההתנגדות של פולט ה-EPP המחובר לפלט של AM2 נבחרה כך שבהיעדר הצתה, ערכי הזרם הנצרך על ידי AM1 ו-AM2 שווים. יחד עם זאת, ערכי המתח המגיעים מחיישני הזרם DT1 ו-DT2 לכניסות של המגבר הדיפרנציאלי DU שמחשב את ההפרש שלהם אינם שונים.

גלאי אש אולטראסוני
איור. מספר

אות הפלט של השלט רחוק, לאחר שעבר דרך מעגל האינטגרציה AND, מחליש עוד יותר את הרכיב האולטראסוני שלו, מוזן לכניסות של התקני הסף PU1 ו- PU2. אחד מהם מוגדר כך שהוא מגיב לעלייה במתח ביחס לערך הנייח, והשני - לירידה שלו.

כאשר מכשיר סף כלשהו מופעל, יחידת חיווי ה-IND מייצרת אותות אזעקה קול ואור. לאחר ביטול האש והאלמנט הרגיש מתקרר, מכשיר האיתות מוכן שוב לפעולה. גורמים מערערים אחרים (לדוגמה, שינוי במתח האספקה) אינם מפרים את השוויון ההדדי של הזרם הנצרך על ידי UM1 ו-UM2, לכן, אות אזעקה אינו נוצר כאשר הם מושפעים.

אורז. 2 (לחץ להגדלה)

התרשים של אזעקת האש מוצג באיור. 2

הגנרטור G מורכב על המשווה DA1. אות המוצא שלו הוא רצף של פולסים מלבניים עם מחזור עבודה של כשניים. הקבלים C2 והנגדים R4, R7 הם הגדרת תדר, נגד כוונון R7 מספק את היכולת לשנות את תדר הדופק. המשרעת שלהם מופחתת לערך הרצוי על ידי מחלק מתח התנגדות R9R10. הקבל C1 והנגד R1 יוצרים מסנן המפחית את החדירה למעגל אספקת החשמל של התקן האיתות של רעש דחף המתרחש במהלך פעולת הגנרטור.

מגבר UM1 מורכב על טרנזיסטורים VT3, VT4 ו-VT1, ו-UM2 מורכב על VT5 VT6 ו-VT2. רווח המתח של כל אחד מהם ניתן על ידי יחסי ההתנגדות של הנגדים R13 עד R1 1 ו-R14 עד R12, בהתאמה. נגדים R15, R17 הם שלבי העומס הראשונים של המגברים המתאימים. נגדים R13, R14, R16 R18, R20-R23 מייצבים את מצב מגבר DC. דיודות VD1-VD4 קובעות את מתח ההטיה של טרנזיסטורים VT3-VT6. מתמר פיזואקוסטי BQ1 (PP) מחובר ליציאה UM1. נגדים R24 ו-R25 יוצרים את המקבילה לממיר כזה (ECP)

חיישנים DT1 ו-DT2 הם נגדים R19 ו-R26 המחוברים בסדרה במעגלי מגבר ההספק.

שלט רחוק מורכב על מערכת ההפעלה DA3. נגדים R27-R29, R33 קובעים את ההגבר שלו.נגדים R30: R34 והקבל C9 מבטיחים את הפעולה הרגילה של המגבר המבצע עם אספקה חד-קוטבית. קבל CU מפחית את המשרעת של מתח התדר האולטראסוני בין הכניסות של הבקרה

מעגל האינטגרציה AND נוצר על ידי נגד R37 וקבל C13. PU1 ו-PU2 מורכבים בהתאמה על המשווים DA4 ו-DA5. מחלקי מתח התנגדות R31R35 ו-R32R36 קובעים את הספים לפעולתם. קבלים C11 ו-C12 - סינון

יחידת חיווי האש מורכבת מפולט קול אלקטרומגנטי HA1 עם מחולל מובנה, קבל מסנן C14 ונורת LED מהבהבת HL2. המייצב האינטגרלי DA2 וקבלי הסינון C3, C4 יוצרים מקור מתח +15 V. LED HL1 עם הנגד R8 הוא היחידה המציינת שהמכשיר מופעל.

פרטים של מכשיר האיתות מותקנים על לוח לחם. הם מחוברים זה לזה על ידי חוטים מבודדים דקים. האלמנט הרגיש הוא חתיכת חוט נחושת בקוטר של 2 מ"מ ואורך של 1,5 מ', המולחם בקצה אחד למשטח העבודה של המתמר הפיאזואקוסטי BQ1.

במקום המשווה K554SAZ, אתה יכול להשתמש ב-K554SAZB, K521SAZ, 521 SAZ או LM311 האנלוגי המיובא שלהם עם מדדים שונים. ניתן להחליף את OU K140UD6 על ידי 140UD6A, 140UD6B, 140UD601A 140UD601B KR140UD6 KR140UD608 ו-OU לשימוש כללי אחר. יבוא אנלוגים של המייצב המשולב KR142EN8V - 7815 עם קידומות ומדדים שונים.

טרנזיסטורי KT503G יכולים להיות מוחלפים בטרנזיסטורים מאותה סדרה או אחרים עם פרמטרים דומים. ניתן להחליף טרנזיסטורים KT814G, KT815G באותם עם מדדי אותיות אחרים או סדרות KT816 ו-KT817, בהתאמה.

דיודות KD522B מוחלפות על ידי דיודות סיליקון פולסות אחרות בעלות הספק נמוך, למשל, מסדרת KD503, KD521. נורית ה-AL307VM יכולה להיות כל אחרת, ו-L-816BID יכולה להיות נורית מהבהבת, לדוגמה, L-796BID

מכשיר האיתות משתמש בקבלי תחמוצת מיובאים, אך גם קבלים ביתיים מתאימים, למשל, K50-35. קבלים קרמיים - K10-17a, K10-176 ועוד דומים אחרים. נגדים קבועים - C2-33 עם תחליף אפשרי לנגדים C2-23, MLT, OMYAT Trimmer - SP4-3, במקומם ניתן להשתמש ב-SPZ-16a, SPZ-37, SPZ-ZEA ועוד דומים.

ניתן להחליף את פולט הקול האלקטרומגנטי HCM1212X ב-HCM1612X. המתמר הפיאזואקוסטי BQ1 הוא מתמר ללא מסגרת תוצרת חוץ (כנראה מסוג VSB35EW-0701 B), במקום זה ניתן להשתמש באחד אחר עם תדר תהודה של 80 קילו-הרץ. מתג SA1 יכול להיות מכל סוג, למשל MT-1.

הקמת מכשיר איתות מורכב כהלכה מתחילה בהגדרת התדר של המחולל G, שווה לתדירות התהודה הסדרתית של המתמר הפיאזואקוסטי BQ7, עם נגד כוונון R1. המשרעת של אות המוצא של מחולל זה צריכה להיות בערך 1 V, אשר, במידת הצורך, מושגת על ידי בחירת נגד R9. על ידי בחירת נגדים R13 ו-R14, מצבי הפעולה של המגברים (PA1 ו-PA2, בהתאמה) מוגדרים עבור זרם ישר כך שלאותות המקסימליים ביציאות שלהם יש הכי פחות עיוות. רווחים שווים UM1 ו-UM2 בתדר ההפעלה מושגים על ידי בחירת נגדים R11 ו-R12.

התקן האיתות מאוזן עם נגד כוונון R25 - המתח הקבוע המינימלי האפשרי מושג בין המסופים של הקבל SYU (כניסות של שלט רחוק) כאשר אלמנט החישה מחומם באופן שווה לטמפרטורת החדר. לאחר האיזון, המתח הקבוע במוצא המגבר DA3 צריך להיות בערך 7,5 V - חצי ממתח האספקה של שבב DA3.

אם כעת נחמם אזורים קטנים של אלמנט החישה, למשל, עם להבה של מנורת אלכוהול או נר, מתח המוצא של המגבר צריך לרדת או לעלות (בהתאם למקום ומידת החימום) לפחות 1 V ביחס לערך ההתחלתי R4 ו-R5, בעוד שנורית HL31 אמורה להתחיל להבהב, והפולט HA32 אמור להשמיע צליל לסירוגין. כדאי לוודא שכאשר האלמנט הרגיש מתקרר, מכשיר האיתות חוזר למצבו המקורי, בו נורית ה-HL2 ופולט הקול כבויים והמתח ביציאת ה-Op-amp DA1 קיבל את הערך הקודם שלו. .

בעת התקנת התקן איתות על אובייקט, יש צורך לנקוט באמצעים כדי למנוע את השפעת הרטט של האובייקט והרעש האקוסטי שהוא יוצר על האלמנט הרגיש. לשם כך, הוא מותקן, למשל, על רטט- תומכים מבודדים אובייקט בעל שטח או נפח גדול נשלט על ידי כיפוף האלמנט הרגיש סביבו.

ספרות

Konnov V. P., Fomkin A. S. התקן לאזעקת אש חירום RF פטנט מס' 2315362. עלון "Inventions Utility Models", 2008 מס' 2.
Ilyin O.P. מכשיר אזעקת אש חירום. פטנט של הפדרציה הרוסית מס' 2438183. - עלון "המצאות. מודלים שימושיים", 2011, מס' 36.
Ilyin O. אזעקת אש. - רדיו, 2009, מס' 4, עמ'. 36, 37

מחבר: O.Ilyin

ראה מאמרים אחרים סעיף בטיחות וביטחון.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

בלגיה תקים אי אנרגיה מלאכותית 08.03.2023

בלגיה תיצור את האי המלאכותי הראשון בעולם בים הצפוני.

אליה הציג סקיצה של הפרויקט הזה. היא גם אמרה שהאי ייקרא על שם הנסיכה הבלגית אליזבת. היא תמוקם 45 קילומטרים מהחוף הבלגי ותשמש כמקשר בין חוות רוח ימיות לרשת המתח הגבוה היבשתית. הקיבולת הכוללת של טורבינות הרוח תהיה 3,5 GW.

הבנייה אמורה להתחיל בתחילת 2024 ולהסתיים ב-2026. האי צפוי להיות הבלוק הראשון של רשת חשמל ימית אירופית משולבת שתחבר צמתים ומדינות שונות. לדוגמה, בלגיה רוצה לבנות קשרים משותפים נוספים עם בריטניה ודנמרק.

זה יאפשר למדינה לגשת לכמות העצומה של אנרגיה מתחדשת הדרושה כדי להפוך את התעשייה שלה לפחות תלויה בדלקים מאובנים בטווח הקצר.

בשנים האחרונות, הרעיון של איי אנרגיה מלאכותיים זכה לתשומת לב כפתרון פוטנציאלי לעמוד בביקוש הגובר לאנרגיה נקייה. איים אלה יכולים לספק מקור אמין של אנרגיה מתחדשת ולעזור להפחית את התלות בדלקים מאובנים. בנוסף, הם יכולים לשמש כמרכז אחסון וחלוקת אנרגיה.

"אנו גאים לתמוך בפרויקט זה שבאמצעותו אנו, כקונסורציום בלגי, יכולים לתמוך במדינה שלנו בהשגת יעדי האקלים. הניסיון המשולב של יאן דה נול ו-DEME כמומחי חוף בחפירות, שריון סלע ואנרגיה ימית הוא תוספת מוחלטת ערך", אמרה ג'ולי דה נול, מנהלת קבוצת Jan De Nul.

על פי הקונסורציום, האי הנסיכה אליזבת יהיה אי האנרגיה הראשון בעולם מעשה ידי אדם המשלב גם זרם ישיר וגם זרם חילופין. תשתית המתח הגבוה של האי תחבר כבלי יצוא של חוות רוח מאזור הנסיכה אליזבת, ותשמש גם כרכזת לחיבורים עתידיים לנאוטילוס בבריטניה ולטריטוןלינק בדנמרק.

ככלל, מתקנים אלו יקלו על חילופי החשמל בין המדינות, וכן יהיו מקושרים לחוות הרוח הימיות הענקיות בים הצפוני, שיספקו בהמשך לבלגיה כמויות גדולות של אנרגיה מתחדשת.

עוד חדשות מעניינות:

▪ פטריה רב-מינית

▪ רצים מפסיקים לקבוע שיאים

▪ השביט Neowise הוא הקרוב ביותר לכדור הארץ

▪ המצלמה לא צריכה עדשה

▪ ארכיטקטורת מעבד LoongArch

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ מדור האתר סיפורים מחיי חובבי רדיו. בחירת מאמרים

▪ מאמר מילים מכונפות, יחידות ביטוי. אֶנצִיקלוֹפֶּדִיָה

▪ כתבה מי הבקיע שלושה שערים עצמיים במשחק אחד ומתי? תשובה מפורטת

▪ כתבה מכונאי לתחזוקת יחידות קירור אמוניה. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר מתקן הצתה מראש לרכב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר עזור למוניטור. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר