СИГНАЛИЗАТОР ЗАГАЗОВАННОСТИ

Полезная модель относится к средствам контроля атмосферы, а именно к устройствам, информирующим о концентрации горючих газов, в частности метана, и сигнализирующим о достижении ее предельно допустимых значений, в атмосфере жилых и производственных помещений, использующим в своей конструкции термокаталитические датчики газа.
Известно «Устройство для автоматического контроля метана и других горючих газов» (патент РФ №2013565, опубликованный. 30.05.94 г.), которое содержит термокаталитический мостовой датчик, подключенный к выходу блока питания, обеспечивающего питанием схемы всего устройства, блок вычислений мгновенной концентрации газа, блок памяти, блок цифровой индикации, блок цифровой обработки информации частотных датчиков, через общую шину подключенный к блоку вычислений, исполнительный блок и блок звуковой сигнализации.
Недостатком указанного устройства является сложность его изготовления, так как оно собрано из большого количества элементов низкой интеграции, кроме того, термокаталитический датчик работает в непрерывном режиме, что приводит к потреблению энергии значительной величины.
Известен «Сигнализатор метана» (патент РФ №2131601, опубликованный 10.06.99 г.). Данное устройство содержит мостовую измерительную схему с датчиком метана, соединенную через аналоговый коммутатор, аналого-цифровой преобразователь с арифметико-логическим устройством, соединенным с запоминающим устройством и цифро-аналоговым
преобразователем, аккумуляторную батарею и индикатор порогового уровня.
Однако и в указанном устройстве датчик работает в непрерывном режиме и потребляет энергию значительной величины.
Наиболее близким аналогом (прототипом) по совокупности существенных признаков является устройство, описанное в патенте РФ №2253108, опубликованное 27.05.05 г. Устройство содержит измерительную схему, включающую датчик метана, и электронную схему обработки измерительной информации, включающую аналоговый коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, микроЭВМ, соединенную с блоком управления, запоминающим устройством и интерфейсным устройством с персональным компьютером, часы, блок питания, включающий аккумуляторную батарею и зарядное устройство. Устройство содержит блок тревожной сигнализации, срабатывание которой происходит в случае превышения предельно-допустимого значения газа в контролируемом помещении.
В данном устройстве, как и в устройствах указанных выше, датчик газа работает в непрерывном режиме, что приводит к потреблению энергии значительных значений. Автономность устройства при питании от аккумулятора не превышает 10 суток.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение стабильности параметров напряжения питания, которое подается от блока автономного питания на измерительную схему с датчиком газа, и значительно снизить уровень потребления энергии сигнализатором загазованности.
Это достигается тем, что в сигнализатор загазованности, который содержит измерительную схему с датчиком газа, блок автономного питания и исполнительное устройство, а напряжение питания с блока автономного питания и напряжение, измеренное на датчике газа, с измерительной схемы,
подаются через аналоговый коммутатор на аналого-цифровой преобразователь, и далее на арифметико-логическое устройство, введены аналоговые ключи с управлением от арифметико-логического устройства для управления подачей напряжения питания от внешнего источника питания на блок автономного питания и от блока автономного питания на измерительную схему, для этого коммутируемый вход одного ключа соединен с внешним источником питания, а его выход - с блоком автономного питания, коммутируемый вход другого ключа соединен с блоком автономного питания, а его выход - с измерительной схемой.
Введение в сигнализатор загазованности аналогового ключа с управлением от арифметико-логического устройства, коммутируемый вход которого соединен с внешним источником питания, а его выход - с блоком автономного питания, обеспечивает стабильность параметров напряжения питания, которое подается от блока автономного питания на измерительную схему с датчиком газа за счет поддержания заданного напряжения на блоке автономного питания.
Введение в сигнализатор загазованности аналогового ключа с управлением от арифметико-логического устройства, коммутируемый вход которого соединен с блоком автономного питания, а его выход - с измерительной схемой с датчиком газа, обеспечивает циклическую подачу напряжения питания от блока автономного питания на измерительную схему, что позволяет значительно снизить потребление энергии сигнализатором загазованности.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема сигнализатора загазованности.
Сигнализатор загазованности содержит 1 - измерительную схему с датчиком газа; 2 - аналоговый коммутатор; 3 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 4 - арифметико-логическое устройство (АЛУ);
5, 6 - аналоговые ключи; 7 - блок автономного питания; 8 - внешний источник питания; 9 - исполнительное устройство.
Сигнализатор загазованности работает следующим образом. Полный цикл работы сигнализатора состоит из трех режимов.
Перед началом цикла аналоговые ключи 5 и 6 закрыты. Напряжение питания от блока автономного питания 7 на измерительную схему с датчиком газа 1 через ключ 6 не поступает.
1. Режим контроля напряжения на блоке автономного питания.
Напряжение питания от блока автономного питания 7 через аналоговый коммутатор 2 подается на АЦП 3, и далее на АЛУ 4.
Если напряжение питания на блоке автономного питания 7 соответствует заданному значению, то АЛУ 4 не подает управляющий сигнал на ключ 5, и ключ 5 остается закрытым.
Если напряжение питания на блоке автономного питания 7 ниже заданного значения, то АЛУ 4 подает управляющий сигнал на ключ 5.
Управляющий сигнал, соответствующий измеренному напряжению на блоке автономного питания, открывает ключ 5 для подачи напряжения от внешнего источника питания 8 на блок автономного питания 7, и закрывает его, когда напряжение питания на блоке автономного питания достигнет заданного значения.
2. Режим подачи напряжения на датчик газа.
Когда напряжение питания с блока автономного питания 7 поступает на АЛУ 4, то АЛУ подает на ключ 6 управляющий сигнал.
Управляющий сигнал, соответствующий измеренному напряжению на блоке автономного питания, открывает ключ 6 для подачи напряжения питания от блока автономного питания 7 на измерительную схему с датчиком газа 1, а затем, через некоторое время, закрывает его.
Когда ключ 6 открыт, напряжение, измеренное на датчике газа, с измерительной схемы 1 поступает через аналоговый коммутатор 2 на АЦП 3, и далее на АЛУ 4.
3. Режим отсутствия напряжения на датчике газа.
После закрытия ключа 6, напряжение питания от блока автономного питания 7 на измерительную схему с датчиком 1 не подается, напряжение на датчике газа отсутствует, и с измерительной схемы напряжение через аналоговый коммутатор на АЦП и далее на АЛУ больше не поступает.
Таким образом, осуществляется циклическая подача напряжения на измерительную схему с датчиком от блока автономного питания.
Когда напряжение, измеренное на датчике газа, с измерительной схемы поступает на АЛУ 4 и соответствует значению, сигнализирующему о наличии газа, АЛУ выдает соответствующий сигнал на исполнительное устройство.
Сигнализатор заканчивает цикл работы.