Alarme de Gás Perigoso

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Cerca de 1 anos se passaram desde a primeira publicação da descrição de tal dispositivo na revista Radio [10]. Durante este tempo, vários dispositivos semelhantes foram descritos: desde os mais simples até aqueles montados em um microcontrolador [2]. Todos eles, com certas vantagens e desvantagens, são baseados em um esquema típico de conexão do sensor de gás [3] recomendado pelo fabricante.

Nos últimos anos, surgiram sensores novos, mais avançados e sensíveis à presença de várias substâncias gasosas, além de outros elementos muito convenientes para a construção de dispositivos de sinalização - dispositivos de sinalização sonora com gerador embutido, relés eletromagnéticos em casos de microcircuitos.

O dispositivo proposto para detectar o vazamento de gases inflamáveis ​​e explosivos é construído com base em um esquema comprovado de [1], levando em consideração as recomendações de [3], e em uma base de elementos moderna. O dispositivo de sinalização pode ser usado para detectar vazamentos de gás no dia a dia, em carros com equipamento de balão de gás e em gasodutos.

O dispositivo proposto difere dos anteriormente publicados na melhor compensação de temperatura do sensor e na possibilidade de conectar um dispositivo de acionamento externo. Se houver sensores adequados (e seu alcance é bastante amplo hoje), o dispositivo pode ser sensível, por exemplo, a vapores de álcool e a outros gases, cuja presença no ar é indesejável ou perigosa.

características técnicas

Tipo de sensor ....TGS813
Tipos de gases detectados .........Metano, propano, gases de petróleo
Sensibilidade ao ar, ppt .......................... 500
Corrente consumida, mA, não mais ........................ 200
Faixa de temperatura operacional, °С ................-10...+40

Fig. 1

O diagrama do dispositivo de sinalização é mostrado na fig. 1. Uma tensão de 2 V é aplicada aos pinos 5 e 1 do sensor de gás B5 para aquecer seu elemento sensor até a temperatura de operação. Na presença de gás, a condutividade do elemento sensor (está conectado entre os terminais 1, 3 e os terminais 4, 6) aumenta. Em proporção à concentração de gás no ar, a tensão na resistência de carga do sensor - resistor R1 aumenta. Ela é alimentada na entrada não inversora (pino 3) do comparador de tensão DA1, que a compara com a tensão de referência aplicada na entrada inversora (pino 4). A tensão de referência forma um divisor do termistor RK1 e dos resistores R2, R3. É igual a aproximadamente metade da tensão de alimentação do sensor. O termistor RK1 torna a tensão de referência dependente da temperatura, compensando assim a dependência da temperatura da sensibilidade do sensor.

Enquanto não há gás, a tensão na entrada inversora do comparador é maior do que na não inversora, pelo que a sua saída 9 é ajustada para um nível lógico baixo. Quando uma certa concentração de gás no ar aparece e atinge uma certa concentração, a tensão na entrada não inversora excede a exemplificativa e o nível de tensão na saída do comparador, bem como nas entradas 3 e 12 dos elementos do microcircuito DD1, torna-se alto.

As segundas entradas desses elementos são conectadas ao circuito R5C4VD1, o que proporciona um atraso na partida do dispositivo de sinalização em cerca de 2 minutos. Este tempo é necessário para que o elemento sensível do sensor aqueça e entre em condições de funcionamento. Depois que o capacitor C4 é carregado, este circuito não afeta a operação do dispositivo. Quando a tensão de alimentação é desligada, o capacitor C4 descarregará rapidamente através do diodo VD1 e, na próxima vez que for ligado, o atraso será repetido.

Se tiver passado um tempo suficientemente longo desde que o dispositivo de sinalização foi ligado, a presença de um nível alto em todas as entradas dos elementos lógicos do microcircuito DD1 levará à abertura dos transistores de efeito de campo de saída embutidos nesses elementos. Como resultado, o LED HL2 acenderá, o sinal fornecido pelo emissor HA1 (com gerador embutido) soará e o relé K1 funcionará. Os contatos fechados K1.1 deste relé, se necessário, podem acionar um atuador externo, como uma sirene.

A fonte de alimentação do dispositivo de sinalização consiste em um soquete X1 e um estabilizador integral para 5 V DA2 com capacitores C1-C3, C5. O LED HL1 indica a presença de energia. O soquete X1 foi fornecido com tensão de um adaptador de rede para um telefone sem fio Panasonic (8 V, 500 mA).

Fig. 2

O dispositivo de sinalização foi montado no mostrado na Fig. 2 placas de circuito impresso de um lado feitas de folha de fibra de vidro de 1,5 mm de espessura. A placa é colocada em uma caixa KR-4 pronta de 90x60x32 mm de tamanho, na tampa da qual são perfurados orifícios de 5 mm de diâmetro opostos aos LEDs. Um grande número de furos com diâmetro de 1 mm foi perfurado próximo ao sensor B1,5 para livre acesso de ar a ele na parede da tampa.

Termistor RK1 - MMT-1 com resistência nominal de 2,2 ... 3,3 kOhm. Você pode usar o mesmo termistor de 4,7 kΩ conectando um resistor regular de 11 kΩ em paralelo com ele. Capacitor C4 - necessariamente K53-14. Os LEDs da série AL307 podem ser substituídos por qualquer outra cor de brilho vermelho (HL1) e verde (HL2). Relé K1 - TRR-1A-05D-00 Alterando a configuração dos condutores da placa de circuito impresso, pode ser substituído por RES55A doméstico (versão RS4.569.600-03) ou RES64 (versão RS4.569.724).

Para facilitar a troca, o sensor pode ser instalado no painel da lâmpada do PLC-7 para fiação impressa. Ao configurar o dispositivo de sinalização, o resistor R2 deve ser selecionado para que, a uma temperatura de +20 ° C, a tensão no terminal 4 do comparador DA1 seja de 2,5 V.

Em vez do sensor TGS 813, você pode usar MQ-6, HS133 e TGS2610 sem alterar o circuito (este último possui pinos 1 e 4 - um elemento de aquecimento, pinos 3 (+) e 2 (-) - um elemento sensível). Se o dispositivo de sinalização for usado como alcoométrico, deve ser instalado nele um sensor TGS2620 (a pinagem é a mesma do TGS2610), e o resistor fixo R1 deve ser substituído por um variável para poder para ajustar o limite de resposta.

Todos esses sensores são projetados para uma tensão de alimentação de 5 V. Existem outros que precisam ser alimentados por uma tensão grande. Para utilizar tal sensor no sinalizador descrito, é necessário substituir o estabilizador de tensão KR142EN5A por outro que possua a tensão de saída desejada. A campainha e o relé também devem ser substituídos. Os restantes nós permanecem operacionais quando alimentados por uma tensão de 5 ... 18 V.

Literatura:

1. Vinogradov Yu. Controle de gases explosivos. - Rádio, 2000, nº 10, p. 37
2. Surov V. Alarme de contaminação de gás do ar. - Rádio, 2009, n.º 9, p. 37
3. Sensores de gás da FIGARO. - chipdip.ru/library/DOC000052164. pdf

É permitido usar o dispositivo de sinalização descrito como o único ou principal meio de controle da contaminação do gás somente após ter sido certificado por um organismo autorizado e sujeito a verificação periódica.

Publicação: radioradar.net

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