可燃/有毒气体报警器的工作原理

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作者来源:admin       发布时间: 2016-10-09 14:07
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工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等,都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。 
  采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。 
  电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND),可节省一根线,称之为三线制变送器。 
   其实大家可能注意到, 4-20mA电流本身就可以为变送器供电,如图1C所示。变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。 

     可燃气体探测器检测部分的原理是仪器的传感器采用检测元件与固定电阻和调零电位器构成检测桥路。桥路以铂丝为载体催化元件,通电后铂丝温度上升至工作温度,空气以自然扩散方式或其它方式到达元件表面。当空气中无可燃性气体时,桥路输出为零,当空气中含有可燃性气体并扩散到检测元件上时,由于催化作用产生无焰燃烧,使检测元件温度升高,铂丝电阻增大,使桥路失去平衡,从而有一电压信号输出,这个电压的大小与可燃性气体浓度成正比,信号经放大,模数转换,通过液体显示器显示出可燃性气体的浓度。

  探测部分的原理是当被测可燃性气体浓度超过限定值时,经过放大的桥路输出电压与电路探测设定电压,通过电压比较器,方波发生器输出一组方波信号,控制声,光探测电路,蜂鸣器发生连续声音,发光二极管闪亮,发出探测信号。从可燃气体探测器原理可以看出如果出现电磁干扰会影响探测的信号,出现数据偏差;如果出现碰撞、震动从而造成设备断路会现探测失灵;如果环境过分潮湿或设备进水,也有可能会引起可燃气体探测器出现短路,或线路电阻值发生变化,出现探测故障。

 可燃气体探测器是对单一或多种可燃气体浓度响应的探测器。下面小编给大家介绍一下可燃气体探测器原理。

  日常使用最多的可燃气体探测器是催化型可燃气体探测器和半导体型可燃气体探测器两种类型。饭店、宾馆、家庭制作间等使用煤气、天然气、液化气的场所主要使用半导体型可燃气体探测器,散发可燃气体、可燃蒸汽的工业场所主要使用催化型可燃气体探测器。

  催化型可燃气体探测器是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度。当可燃气体进入探测器时,在铂丝表面引起氧化反应(无焰燃烧),其产生的热量使铂丝的温度升高,而铂丝的电阻率便发生变化,所以当遇到高温等因素时铂丝的温度发生变化,而铂丝的电阻率便发生变化,探测的数据也会发生变化。半导体型可燃气体探测器是利用半导体表面电阻变化来测定可燃气体浓度。

  半导体可燃气体探测器用灵敏度较高的气敏半导体元件,它在工作状态时,遇到可燃气体,半导体电阻下降,下降值与可燃气体浓度有对应关系。

 

  可燃气体探测器由检测和探测两部分组成,具有检测及探测功能。



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