גלאי דליפת גז ביתי. תכנית, תיאור

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

גלאי דליפת גז ביתי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / בית, בית, תחביב

ניטור מתמיד של ריכוז הגזים הנפיצים באוויר של בתי מגורים ועבודה הוא האמצעי היעיל ביותר למניעת השריפה שלהם. עם הזמן, הרלוונטיות של בטיחות הגז רק הולכת וגוברת. האוויר המקיף אותנו עשוי להכיל לא רק את מקור החיים - חמצן, אלא גם חומרים מסוכנים, למשל, גזים נפיצים. גלאי גז הם אמצעי בטיחות טכניים. הם נועדו לזהות רמות חריגה של ריכוזי גזים מסוכנים בסביבה.

גז טבעי, אחד הנפיצים ביותר, נמצא בשימוש נרחב בחיי היומיום כדלק זול לחימום, חימום מים ובישול. כידוע, המרכיב העיקרי של הגז הטבעי הוא מתאן (CH₄), הוא מכיל בין 70 ל-98%. לכן, כדי לנטר דליפות גז טבעי, יש צורך להשתמש בחיישן המגיב לריכוז המתאן באוויר.

גבולות ריכוז של התפשטות להבה בתערובת של מתאן עם אוויר באחוז נפח: תחתון - 5, עליון - 15 [1]. גבול הריכוז התחתון של התפשטות הלהבה (LCFL) או סף הנפץ התחתון (LET) הוא החלק המינימלי של חומר בעירה בתערובת הומוגנית עם מחמצן (אוויר, חמצן), שבו יכולה להבה להתפשט דרכו. התערובת לכל מרחק ממקור ההצתה (להבה חיצונית פתוחה, דרגת ניצוץ וכו'). עבור מתאן 100% LEL (LEL) = 5 אחוז בנפח = 50000 ppm = 33500 מ"ג/מ"ר³ [2].

ככלל, רוב גלאי דליפות הגז הביתיים המיוצרים באופן מסחרי מוגדרים לריכוז של אחוז נפח אחד. בריכוז זה הם משמיעים אזעקה, מפעילים את מערכת אוורור החדר ובאמצעות שסתום אלקטרומגנטי מכבים את אספקת הגז למערכת אספקת הגז של בניין מגורים או דירה.

בשל פשטות התכנון שלהם, חיישנים מסוג פליסטורים מוליכים למחצה ותרמו-קטליטיים מתאימים ביותר לניטור דליפה של גזים דליקים. בדרך כלל, חיישני מוליכים למחצה משמשים רק כדי לאותת שחורג מהריכוז המותר של מתאן באוויר, ואם יש צורך למדוד את ריכוז הגז, אזי נעשה שימוש בחיישנים תרמוקטליטיים דו-פליסטוריים. הם מכילים שני pellistors - ספירלות עשויות חוט פלטינה, מחוממות בזרם העובר דרכן לטמפרטורה של כ-400 ^оג. הם יוצרים מחלק מתח התנגדות קונבנציונלי (איור 1).

גלאי דליפת גז ביתי
אורז. 1. מחלק מתח התנגדות

כאשר אין מתאן באוויר, ההתנגדויות של שני הפיליסטורים שוות, לכן, מתח המוצא של המחלק הוא בדיוק חצי ממתח האספקה U_פיט. מכיוון שהפיליסטור הפעיל מכוסה בשכבת זרז, על פני השטח שלו, בנוכחות מתאן, מתרחשת החמצון של גז זה עם חמצן אטמוספרי. הטמפרטורה של הפליסטור הפעיל עולה וההתנגדות עולה. על ידי חיבור חיישן כזה לגשר מדידה, ניתן למדוד בקלות את מתח חוסר האיזון של הגשר:

ΔU = U_בחוץ - U_פיט/ 2,

וממנו לקבוע את ריכוז הגז.

חיישנים קטליטיים תרמיים הם לא יקרים וקלים לשימוש, אך יש להם מספר חסרונות. ראשית, כאשר ריכוז הגז גבוה, החיישן הופך לרווי יתר ונכשל. שנית, הזרז מתרוקן עם הזמן, מה שמוביל לירידה ברגישות החיישן. שלישית, התגובה הכימית המתרחשת בחיישן דורשת חמצן, כך שאם יש מחסור בו, החיישן ממעיט מאוד בקריאות. לבסוף, החיישן התרמוקטליטי יכול להיות "מורעל" על ידי חומרים מסוימים. הוא רגיש, למשל, לסיליקטים או לריכוזים גבוהים של מימן גופרתי (H₂ס). בנוסף, חיישנים תרמוקטליטיים דורשים תחזוקה. כדי להבטיח את הביצועים שלהם, יש צורך בבדיקות תקופתיות. תוחלת החיים של pellistor היא לכל היותר שנה עד שלוש שנים.

חיישני אינפרא-אדום אמינים במיוחד ולמעשה חסיני כשל לגזים דליקים (חיישני NDIR) אינם בעלי כל החסרונות הללו. באמצעות גלאי מדידה ותקינה, הם מעריכים את מידת הספיגה של קרינת אינפרא אדום על ידי הגז. הגלאים משתמשים בשני אורכי גל של קרינה אינפרא אדומה. אחד מהם סופג גז, אבל השני לא. החיישן מודד את רמת הקרינה הנספגת ומשווה אותה לרמה הסטנדרטית. מידע זה מעובד באמצעות אלגוריתם מורכב למדי, שכמעט לכל חיישן יש מיקרו-מעבד מובנה.

חיישני NDIR דיגיטליים מסדרת PrimePell [3] יכולים להחליף חיישני pellistor. הבסיס של חיישני PrimePell הוא חיישן IR מוגן בפטנט ומיקרו-מעבד המבוסס על ליבת ARM V7 השולטת בחיישן, מחשבת את ריכוז הגז ומציגה את התוצאה בצורה אנלוגית ודיגיטלית. המיקרו-בקר גם עוקב אחר תקינות החיישן ומתעד הפסקות חשמל. ניתן לקבל מידע דיגיטלי דרך היציאה הטורית או ממשק I²C, אשר משנה גם את מצבי הפעולה של החיישן.

בתנאי שמתח האספקה מתאים, חיישן PrimePell יכול להחליף את החיישן הקטליטי התרמי שהותקן בעבר בנתח הגז, ולא נדרשים שינויים בנתח לשם כך.

התרשים של גלאי דליפת גז ביתי המשתמש בחיישן מתאן אינפרא אדום של PrimePell מוצג באיור. 2. הרגישות של חיישן זה היא 100 mV ב-100% LEL. ה"פיליסטורים" הפנימיים של החיישן והנגדים R1-R3 יוצרים גשר מדידה. האות שנלקח מהאלכסון של הגשר מוגבר על ידי מגבר המכשור DA1 בהגבר קבוע של 10. מתח המוצא שלו של 1000 mV מתאים ל-100% LEL. לכן, הקריאות של מד המתח הדיגיטלי המובנה PV1 בעשרות מילי-וולט שוות מספרית לאחוז ה-LEL.

אורז. 2. תרשים של גלאי דליפת גז ביתי באמצעות חיישן מתאן אינפרא אדום של PrimePell (לחץ להגדלה)

בבריטניה (מדינת הייצור של החיישן), 100% LEL הוא 4,4 אחוז בנפח, ולא 5 אחוז בנפח, כפי שיש לנו. בהתבסס על זה, סף התגובה של המשווה DA2, המקביל לאחוז נפח אחד, נקבע שווה ל-227 mV על ידי מבחר נגדים R5 ו-R6. דיוק גבוה של הגדרת הסף אינו נדרש. כאשר המשווה מופעל, פולט ה-piezo HA1 עם גנרטור מובנה יוצר אזעקה. בנוסף, האות מהמשוואה דרך מצמד האופטו U1 נשלח למפעילים - יחידת הבקרה של מערכת האוורור (פותחי אור מאווררים, מאווררי פליטה וכו') ואל שסתום הגז האלקטרומגנטי, שמכבה את אספקת הגז.

התאמת המכשיר מסתכמת בהגדרת מד המתח הדיגיטלי PV1 לאפס קריאות באמצעות נגד משתנה R2 בהיעדר מתאן באוויר. חיי השירות המובטחים של החיישן הם לפחות חמש שנים. אין צורך לבדוק תדיר את הביצועים שלו.

ספרות

תקן המדינה של ברית המועצות GOST 5542-87 "גזים דליקים טבעיים למטרות תעשייתיות ועירוניות. תנאים טכניים." - כתובת אתר: ukrgazkom.com. ua/assets/files/normative/5542-87.pdf.
טבלת יחסי ריכוז עבור הגזים הדליקים והרעילים הנפוצים ביותר (מצבים רגילים). - כתובת אתר: centros.ru/tablica-gazy.
חיישן גז אינפרא אדום להחלפה של PrimePell Pellistor. - כתובת אתר: terraelectronica.ru/%2Fpdf%2FCLAIRAIR% 2FPrimePell-datasheet-DES10-Iss4.pdf.

מחבר: א.קורנב

ראה מאמרים אחרים סעיף בית, בית, תחביב.

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

דבר עם הכספת שלך 21.10.2007

באנגליה החלה ייצור כספת עם מנעול קולי. דבר כל סיסמה לתוך המיקרופון המובנה (ניתן לשנות אותה מאוחר יותר), והמנעול ייפתח רק עבור מילה או ביטוי אלה, יתר על כן, הנאמרים על ידי קולו של הבעלים.

נכון, לא לגמרי ברור מה לעשות אם אתה צריך בדחיפות כסף או מסמכים שהוחבאו בכספת, והקול שלך התיישב או צרוד בגלל הצטננות.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מקור האזמרגד

▪ כלבים רגילים קיבלו את הרובוט לחברתם

▪ נגן DVD עמיד למים מבית גרין האוס

▪ דיסק מגנטו-אופטי מאחסן עד 1 GB של מידע

▪ טושיבה משיקה דור חדש של טלוויזיות 4K

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר רדיו-אלקטרוניקה והנדסת חשמל. מבחר מאמרים

▪ מאמר מכונת ניקוי לכלוך לבאר. ציור, תיאור

▪ מאמר איזה פיזיקאי מפורסם אמר שבנו המהנדס עובד על בעיה גדולה יותר? תשובה מפורטת

▪ מאמר רואה חשבון-קופאי. תיאור משרה

▪ מאמר חידוד של מחוון המצב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר פרחי לוטוס. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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