遥控式红外可燃气体探测器的研制.pdf

第21卷第14期
电子设计工程
2013年7月
o21
Electronic Design Engineering
ul.2013
邊控式红外可燃气遡器的硚制
李绍鹏,刘建翔,赵志鹏,孙睿
(山东省汽车电子技术重点实验室山东济南250014)
摘要:可燃气体引起的火灾是各类火灾中危害較严重的一种,在生产和使用过程中一旦泄露,极易引发火灾甚至爆
炸事故。气体探测器的重要性在于实时检环境中可燃气体的浓度变化并提前报警,避免严重火灾事故的发生。本文
设计了一种基于NDR检別原理的远程遥控式红外可燃气体探测器,介绍了该置的软硬件设计及结构组成,叙述
以甲坑气体为检测对象实现其具体实滟过程。本探测器的测量范围为0-100%LEL,分辨率可达到0.2%IEL,响应时
间<30s。
关词:可燃气体;气体传感器;NDHR;远程遥控
中图分类号:TH83
文献标识码:A
文章编号:1674-6236(2013)14-0074-03
The development of remote infrared combustible gas detector
LI Shao-peng, LIU Jian-xiang, ZHAO Zhi-peng, SUN Rui
(A utomotive Electronic Technology Key Laboratory of Shandong Prowince, inan 250014, China
Abstract: The combustible gas fire is more hamful than other various types of fire, and in the process of production and use
it can easily initiate a fire or explosion once leaked. The importance of gas detector is that it can bring about the realtime
detection of the concentration changes of combustible gases in the air and make early warning to avoid serious fire accidents
This paper devises a new kind of remote infrared combustible gas detector based on the NDIR detection principle, and
introduces the hardware and software design and the structure of the device, and it also describes its specific implementation
process which regards methane gas as the detection object. The measurement range of the detector is 0-100% LEL, its
resolution ratio can come up to0.2%LEL, and its response time is less than 30 seconds
Key words: combustible gas; gas sensor; NDIR; remote control
可燃气体引起的火灾是各类火灾中危害较严重的一种,外气体探测器由传感元件、前置放大电路、探测器外壳组成
当可燃气体在空气中达到一定浓度范围时,遇着火源便会引输出4~20mA标准信号,具有或不具有现场浓度显示,选择
起火灾甚至更严重的爆炸事故。随着石油、煤矿、化学工业的磁棒在探測器外壳近距离感应设置。这种产品存在给工程安
发展,可燃气体的种类和应用范围都得到了增加,在生产、运装施工、调试维修及标定带来了很大的不便?。
输、使用过程中可能会发生泄露,以及在居民家庭中普遍使
基于以上问题,本文设计了一种基于NDIR检测原理的
用的燃起设备由于管子老化或者人为因素等诸多原因也可远程遥控式红外可燃气体探测器,介绍了该装置的软硬件设
能造成可燃气体的泄露,将会引发火灾甚至爆炸事故,严重计及结构组成,叙述以甲烷气体为检測对象实现其具体实施
危害人民的生命和财产安全。可靠地探测环境中可燃气体的过程。
浓度,及时采取正确的处置方法,可以做到有效地的预防火
灾爆炸事故的发生。
1红外气体传感器工作原理
近年来国内气体探测器使用的大部分还是以电化学和
红外气体传感器是NDIR非色散红外检测原理,利用气
催化燃烧原理为主的传感器叫,存在校验时间短、易中毒降低体对特定波段的红外光的吸收实现对可燃气体的检测,其吸
灵敏度、在高硫及无氧环境下无法检测等缺点;而基于非色收关系服从朗伯一比尔吸收定律們:
散红外技术原理的红外气体传感器克服了上述的缺点。红外
=ln exp
a(A,)+B(4, x)d
气体传感器及探测器应用广泛,具有精度高、选择性好、可靠
性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长
其中:a-波段初始处光强;
等显著优点,适用于检测近乎各种可燃气体。目前存在的红
波段终端处光强;
红外光束传输略径长度(m);
收稿日期:2013-01-22
稿件编号:201301200
0,B
分别为与传输光波长和介质密度有关的
基金项目:山东省科技发展计划项目(201cC0131)
作者简介:李绍鸡(1985-),男,山东济南人,硕士,助理研究员。研究方向:消防电子和汽年电子。
74