ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Báo động rò rỉ gas sinh hoạt. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nhà, hộ gia đình, sở thích Theo dõi liên tục nồng độ khí nổ trong không khí của khu dân cư và nơi làm việc là phương tiện hiệu quả nhất để ngăn chặn sự bốc cháy của chúng. Theo thời gian, mức độ liên quan của an toàn gas chỉ tăng lên. Môi trường không khí xung quanh chúng ta có thể chứa không chỉ nguồn sống - oxy, mà còn chứa các chất nguy hiểm, chẳng hạn như khí nổ. Máy dò khí đóng vai trò là thiết bị an toàn kỹ thuật. Chúng được thiết kế để phát hiện nồng độ vượt quá của khí độc hại trong môi trường. Khí đốt tự nhiên - một trong những chất dễ nổ nhất - được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày như một loại nhiên liệu rẻ tiền để sưởi ấm, đun nước và nấu ăn. Như bạn đã biết, thành phần chính của khí thiên nhiên là metan (CH4), nó chứa từ 70 đến 98%. Do đó, để theo dõi sự rò rỉ khí tự nhiên, cần sử dụng cảm biến phản ứng với nồng độ khí metan trong không khí. Giới hạn nồng độ lan truyền ngọn lửa trong hỗn hợp khí metan với không khí tính theo phần trăm thể tích: dưới - 5, trên - 15 [1]. Giới hạn nồng độ thấp hơn của sự lan truyền ngọn lửa (LCPR) hoặc ngưỡng nổ thấp hơn (LEL) là tỷ lệ tối thiểu của chất dễ cháy trong hỗn hợp đồng nhất với chất oxy hóa (không khí, oxy), tại đó ngọn lửa lan truyền qua hỗn hợp có thể ở bất kỳ khoảng cách nào so với nguồn đánh lửa (ngọn lửa mở bên ngoài, tia lửa điện, v.v.). Đối với khí mê-tan 100% LEL (LEL) = 5 vol% = 50000 ppm = 33500 mg/m3 [2. Theo nguyên tắc chung, hầu hết các thiết bị phát hiện rò rỉ khí gas có sẵn trên thị trường đều được đặt thành một phần trăm theo thể tích. Ở nồng độ này, họ đưa ra báo động, bật hệ thống thông gió của căn phòng và sử dụng van điện từ, tắt nguồn cung cấp khí đốt cho hệ thống cung cấp khí đốt của một tòa nhà dân cư hoặc căn hộ. Các cảm biến bán dẫn và cảm biến xúc tác loại pellistor phù hợp nhất để theo dõi sự rò rỉ khí dễ cháy do thiết kế đơn giản của chúng. Thông thường, cảm biến bán dẫn chỉ được sử dụng để báo hiệu sự vượt quá nồng độ metan cho phép trong không khí, và nếu có nhu cầu đo nồng độ khí, thì cảm biến xúc tác nhiệt hai viên được sử dụng. Chúng chứa hai viên nang - xoắn ốc bằng dây bạch kim, được làm nóng bởi dòng điện chạy qua chúng đến nhiệt độ khoảng 400 оC. Chúng tạo thành một bộ phân áp điện trở thông thường (Hình 1).
Khi không có khí metan trong không khí, điện trở của cả hai viên điện trở bằng nhau, do đó, điện áp đầu ra của bộ chia đúng bằng một nửa điện áp nguồn Uhố. Do pellistor hoạt động được bao phủ bởi một lớp chất xúc tác nên trên bề mặt của nó, khi có khí mê tan, khí này sẽ bị oxy hóa bởi oxy không khí. Nhiệt độ của viên điện trở hoạt động tăng lên và điện trở tăng lên. Bằng cách đưa một cảm biến như vậy vào cầu đo, bạn có thể dễ dàng đo điện áp không cân bằng của cầu: ∆U=Ura ngoài - Uhố/ 2, rồi xác định nồng độ của khí. Cảm biến xúc tác nhiệt không tốn kém và dễ sử dụng, nhưng chúng có một số nhược điểm. Thứ nhất, ở nồng độ khí cao, cảm biến bị quá bão hòa và hỏng. Thứ hai, chất xúc tác bị cạn kiệt theo thời gian dẫn đến giảm độ nhạy của cảm biến. Thứ ba, oxy cần thiết cho phản ứng hóa học diễn ra trong cảm biến, do đó, nếu thiếu oxy, cảm biến sẽ đánh giá thấp kết quả đọc. Cuối cùng, cảm biến xúc tác nhiệt có thể bị "đầu độc" bởi một số chất. Ví dụ, nó nhạy cảm với sự tấn công của silicat hoặc nồng độ cao của hydro sunfua (H2S). Ngoài ra, cảm biến xúc tác nhiệt cần được bảo trì. Kiểm tra định kỳ là cần thiết để đảm bảo chúng hoạt động tốt. Tuổi thọ của viên điện trở tối đa là từ một đến ba năm. Cảm biến khí dễ cháy hồng ngoại (cảm biến NDIR) có độ tin cậy cao và hầu như không gặp sự cố đã loại bỏ tất cả những thiếu sót này. Với sự trợ giúp của việc đo lường và chuẩn hóa các máy dò, họ đánh giá mức độ hấp thụ bức xạ hồng ngoại của khí. Các máy dò sử dụng bức xạ hồng ngoại của hai bước sóng. Một trong số chúng hấp thụ khí, còn cái thứ hai thì không. Cảm biến đo mức bức xạ hấp thụ và so sánh nó với mức tham chiếu. Thông tin này được xử lý theo một thuật toán khá phức tạp, hầu hết mọi cảm biến đều có bộ vi xử lý tích hợp. Cảm biến NDIR kỹ thuật số của dòng PrimePell [3] có thể thay thế cảm biến viên điện trở. Trọng tâm của cảm biến PrimePell là cảm biến hồng ngoại đã được cấp bằng sáng chế và bộ vi xử lý ARM V7 điều khiển cảm biến, tính toán nồng độ khí và đưa ra kết quả ở dạng tương tự và kỹ thuật số. Bộ vi điều khiển cũng theo dõi tình trạng của cảm biến và ghi lại các sự cố mất điện. Thông tin kỹ thuật số có thể được nhận thông qua cổng nối tiếp hoặc thông qua giao diện I2C, cũng thay đổi chế độ hoạt động của cảm biến. Với điện áp nguồn chính xác, cảm biến PrimePell có thể thay thế cảm biến nhiệt xúc tác đã được lắp đặt trước đó trong máy phân tích khí và không cần sửa đổi máy phân tích cho việc này. Sơ đồ của thiết bị phát hiện rò rỉ khí đốt trong nước sử dụng cảm biến metan hồng ngoại PrimePell được thể hiện trong hình. 2. Độ nhạy của cảm biến này là 100 mV ở 100% LEL. Các "viên nén" bên trong của cảm biến và điện trở R1-R3 tạo thành cầu đo. Tín hiệu lấy từ đường chéo của cầu khuếch đại bộ khuếch đại nhạc cụ DA1 với mức tăng cố định là 10. Điện áp đầu ra 1000 mV của nó tương ứng với 100% LEL. Do đó, số đọc của vôn kế kỹ thuật số tích hợp PV1 tính bằng hàng chục millivolt bằng số phần trăm của LEL.
Ở Anh (nước sản xuất cảm biến), 100% LEL là 4,4% v/v, không phải 5% v/v ở nước ta. Dựa trên điều này, ngưỡng phản hồi của bộ so sánh DA2, tương ứng với một phần trăm âm lượng, được đặt thành 227 mV bằng cách chọn các điện trở R5 và R6. Độ chính xác cài đặt ngưỡng cao là không cần thiết. Khi bộ so sánh được kích hoạt, bộ phát áp điện HA1 với bộ tạo tích hợp sẽ phát tín hiệu cảnh báo. Ngoài ra, tín hiệu từ bộ so sánh thông qua bộ ghép quang U1 đi đến bộ truyền động - bộ điều khiển hệ thống thông gió (bộ mở đèn quạt, quạt hút, v.v.) và đến van khí điện từ để tắt nguồn cung cấp khí. Việc điều chỉnh thiết bị được giảm xuống để đặt số đọc bằng 1 của vôn kế kỹ thuật số PV2 bằng cách sử dụng biến trở RXNUMX trong trường hợp không có khí mê-tan trong không khí. Tuổi thọ của cảm biến được đảm bảo ít nhất là năm năm. Thường thì không cần thiết phải kiểm tra hiệu suất của nó. Văn chương
Tác giả: A. Kornev Xem các bài viết khác razdela Nhà, hộ gia đình, sở thích. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Giải thích Nghịch lý Ứng suất Vũ trụ của Hubble ▪ Serial Electric SUV Smart # 1 ▪ Một khám phá mang tính cách mạng trong việc sản xuất bia Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của trang web Y học. Lựa chọn bài viết ▪ Bài viết của Odysseus. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Cử nhân nổi tiếng nhất thế giới sống ở đâu? đáp án chi tiết ▪ bài báo Kỹ sư trưởng dự án. Mô tả công việc ▪ bài viết Máy phát tín hiệu sóng hài thấp. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ điều thu phát 160m (UA1FA). Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |