ЧТО ЗНАЕТЕ ХОРОШЕГО, ТОГО НЕ ЗАБЫВАЙТЕ, ЧЕГО НЕ ЗНАЕТЕ, ТОМУ УЧИТЕСЬ...
Взрывы и пожары, возникающие в результате утечки газа, к сожалению, не редкость. Отдавая должное деятельности административных органов и аварийных служб, всё-таки можно кое-что
сделать и своими руками для минимизации этой опасности. Уже существует немало различных электронных устройств и приборов для быта. Однако в области газового контроля их почти нет.
Причина проста: очень трудно найти датчики, преобразующие концентрацию газа в какую-либо легко регистрируемую электронным способом величину — напряжение, ток, сопротивление и т. п. Но такие датчики существуют. Способностью реагировать на изменение концентрации газа обладают некоторые окислы, особенно SnO2 — диоксид олова, легированный различными присадками.
На рис. 1,а показан внешний вид, а на рис. 1,б схематично изображена конструкция датчика загазованности TGS производства японской фирмы Figaro Inc. Он состоит из керамической трубки, поверхность которой покрыта слоем резиста, чувствительного к той или иной группе газов (в этом, в частности, состоит назначение легирующих присадок). Нагретое до температуры свыше 200°С, это покрытие реагирует на изменение концентрации газа тем, что изменяет свое сопротивление. Нагревательный элемент — продетая в трубку электрическая спираль (2 и 5 — ее выводы). Для уменьшения отвода тепла трубка соединена с выводами 1—3 и 4—6 четырьмя тонкими проводниками, фиксирующими ее в подвешенном состоянии. Эти попарно соединенные друг с другом выводы являются выводами газочувствительного резиста.
Сигнализатор загазованности с датчиком, схема которого показана на рис. 2, чувствителен к пропану, бутану и метану. DA1 — стабилизатор напряжения. Для снижения мощности, рассеиваемой на микросхеме DA1, установлен резистор R1, снижающий напряжение на ее входе примерно до 10 В (ток подогрева датчика В1 — 0,2 А, падение напряжения на микросхеме К142ЕН5В не должно быть менее 2,5 В). Движок резистора R5 устанавливают так, чтобы в незагазованном помещении напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA2 несколько превышало бы напряжение на его инвертирующем входе. В этом случае напряжение на прямом выходе компаратора (вывод 9) близко к питающему и транзистор VT1 надежно закрыт.
При загазованности, достигшей определенной концентрации (ниже, конечно, взрывной), сопротивление датчика В1 понизится до такой величины, что напряжение на неинвертирующем входе станет меньше, чем на инвертирующем. В этом режиме напряжение на выводе 9 компаратора будет близко к нулю. Транзистор VT1 откроется, сирена BF1 оповестит
окружающих о газовой опасности, а вентилятор начнет откачку загазованного воздуха.
Подстроечный резистор R5 — СПЗ-38а или любой другой. Конденсаторы С1, С2 — любые оксидные, СЗ — КМ-6 или К10-17. В качестве реле К1 может быть использовано любое
12-вольтовое реле в герметитичном исполнении, например, РЭС8 (паспорт РС4.590.063).
Пьезосирена BF1 — любая 12-вольтовая, в том числе и самодельная.
Поскольку калибровку прибора непосредственно по концентрации газа из соображений
безопасности рекомендовать нельзя, выставить нужный порог его срабатывания можно расчетным путем, ориентируясь на график, приведенный на рис. 3. Здесь Ro — сопротивление датчика TGS813C в атмосфере, содержащей воздух и 0,1 % метана, a R — его сопротивление при иной загазованности. Почти десятикратное снижение сопротивления датчика в атмосфере, содержащей воздух и 0,5 % метана (одна десятая от взрывоопасной концентрации по сравнению с чистым воздухом), позволяет выставить заведомо безопасный порог срабатывания датчика.
В том, что сигнализатор загазованности обладает высокой чувствительностью, следует все-таки убедиться: на поднесенную к датчику газовую зажигалку (со сбитым пламенем) он должен отреагировать тревожным сигналом с задержкой в несколько секунд. Заметим в заключение, что хотя включение вентилятора будет происходить во взрывобезопасной атмосфере, искрение в нем должно быть исключено в принципе, т. е. его электродвигатель не может быть коллекторным.
Читайте ещё: