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（全套设计打包）室内煤气和天然气泄漏报警器设计（喜欢就下吧）

主要可分为天然气泄漏液化气泄漏和煤气泄漏。煤气泄漏的主要成分是氧化碳与氢气，氧化碳中毒原因是氧化碳进入人体后会和血液中的血红蛋白结合，从而出现缺氧。常见于家庭居室内通风差得情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道泄漏气中的氧化碳吸入会导致氧化碳中毒。液化气泄漏危害也不易小视，液化石油气是石油产品之。是由炼厂气或天然气包括油田伴生气加压降温液化得到的种无色挥发性气体。由炼厂气所得的液化石油气，主要成分为丙烷丙烯丁烷丁烯，同时含有少量戊烷戊烯和微量硫化合物杂质。由天然气所得的液化气的成分基本不含烯烃。液化石油气主要用作石油化工原料，用于烃类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气，可作为工业民用内燃机燃料。其主要质量控制指标为蒸发残余物和硫含量等，有时也控制烯烃含量。液化石油气是种易燃物质，空气中含量达到定浓度范围时，遇明火即爆炸。天然气主要成分是烷烃，其中甲烷含量在以上。人所赖以生存的空气中有大约的氧气，如果人的生活空间是封闭空间，氧气稀薄，人会因氧气不足，导致窒息昏迷，有心脑血管疾病的人将会危及生命。室内天然气泄漏会使室内空气中的氧气相对稀薄，由于天然气是无色无味，人很难察觉到，尤其当人处于睡眠状态时，天然气的泄漏就更加危险，甚至会使人窒息。天然气的另危险是当空气中的天然气含量达到定含量时，遇到明火就会产生爆炸，危及人的生命。.课题研究的意义人们面对可燃性气体泄漏而危及生命健康情况，有没有个彻底的解决办法据有关专家介绍，可燃气体泄漏报警器是对付燃气泄漏的重要预防手段之。为防止中毒事件发生，现提出利用单片机系统进行有效的预防措施。所以怎样预防燃气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要。基于此现实，本设计宗旨是为家庭用户设计种能够对天然气，液化气和煤气泄漏的装置，从于减少不必要的事故，进于保证人民的生命健康，减少不必要的损失。.国内外研究情况及其发展可燃性气体泄漏报警器种类与结构可燃性气体泄漏报警器，多用于大型公寓饮食餐店医院学校工厂的各种气体报警器和系统，有单体分离型报警器外部报警系统集中监视系统遮断连动系统防止中毒报警防护系统等。可燃性气体泄漏报警器可发出声光报警，或伴有数字显示，或联动外部设备。有的可燃性气体泄漏报警器可自动开启排风扇，把燃气排出室外有的可燃性气体泄漏报警器在报警时可自动关闭燃气阀门，以防燃气继续泄漏。.本章小结当前应用最广泛的可燃性气体泄漏报警器与气敏元件传感器，已普及应用于气体泄漏检测和监控，仅用于安全保护家用燃气泄漏报警器为例，不少发达国家已经明确规定家庭公寓等要求安装相应的报警器。国外可燃性气体泄漏报警器发展很快，是由于人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高另方面是由于燃气泄漏报警器市场增长受到政府安全法规的推动。因此，国外燃气报警器技术得到了较快发展，据有关统计猜测，美国在年年就煤气报警器的年均增长率为。在这些方面，国内应该增强安全意识增强。可燃性气体泄漏报警器的发展趋势集中表现为，是提高灵敏度和工作性能，降低功耗和成本，缩小尺寸，简化电路，与应用整机相结合，这也是燃气泄漏报警器直追求的目标二是增强可靠性，实现元件和应用电路集成化，多功能化，发展技术，发展现场适用的变送器和智能型可燃性气体泄漏气报警器。如美国在燃气泄漏报警器中嵌入微处理器，使燃气泄漏报警器具有控制校准和监视故障状况功能，实现了智能化涉多功能化。第章天然气泄漏报警系统的方案设计.方案的选择方案，通过传感器感受到可燃性气体，降低自身的阻值，来增大电流，并且驱动蜂鸣器报警。电路简单可靠但是灵活性和实用性差。方案二，可以通过传感器感知信号多级放大电路，并用电位器调节得到固定的电压值，当得到可燃性气体信号时，电阻值立刻变小，放大器的放大倍数增加，电压也就随着增加，驱动三极管导通报警电路。该方案有定的灵活性和可执性，但是电路比较复杂，智能性差。方案三，通过系列单片机作为主控单元，并且能够通过传感器把模拟信号通过信号转换为数字信号，并且读取和显示出来。键盘可以通过不同的应用场合和针对不同气体做出不同的浓度设定，并且储存报警的上限和报警时间，方便查询和日后的工作调查。综合考虑，由于使用单片机设计灵活性更强用途更宽广，所以本设计采用方案三。.对于该警报器设计的要求.对可燃气体进行检测，可燃气体浓度达到报警设定值时，应能报警。.正常工作绿灯闪烁，蜂鸣器不报警。.能够显示此时的温度故障报警传感器短路，短路时应发出与可燃气体浓度超范围报警有明显区别的声，光报警。.浓度超限报警时，应能启动输出控制功能。.气体传感器的选型气体传感器属于气敏传感器，是气电变换器，它将可燃性气体在空气中的含量即浓度转化成电压或者电流信号，通过转换电路，将模拟量转换成数字量后送到单片机，进而由单片机完成数据处理浓度处理及报警控制等工作。气体传感器作为燃气泄漏报警器的信号采集部分，是仪表的核心组成部分之。由此可见，气体传感器的选型是非常重要的。气体传感器介绍.气体传感器的分类半导气体传感器这种类型的传感器在气体传感器中约占，根据其机理分为电导型和非电导型，电导型中又分为表面型和容积控制型.固体电解质气体传感器固体电解质气体传感器固体电解质气体传感器使用固体电解质气敏材料做气敏元件。其原理是气敏材料在通过气体时产生离子，从而形成电动势，测量电动势从而测量气体浓度。由于这种传感器电导率高，灵敏度和选择性好，得到了广泛的应用，几乎打入了石化环保矿业等各个领域，仅次于金属氧化物半导体气体传感器。如测量的测量的等。开发新的气体传感器，特别是开发和完善智能气体传感系统，使之可以在气体泄漏事故中起到报警检测识别智能决策等方面的作用。大大提高气体泄漏事故处置的工作效率和安全性，对于控制事故损失具有重要的作用。接触烧式气体传感器接触燃烧式气体传感器可分为直接接触燃烧式和催化接触燃烧式两种。其工作原理是气敏材料在通电状态下，可燃性气体氧化燃烧或在催化剂作用下氧化燃烧，产生的热量使电热丝升温，从而使其电阻值发生变化，测量电阻变化从而测量气体浓度。这种传感器只能测量可燃气体，对不燃性气体不敏感。例如，在丝上涂敷活性催化剂和等制成的传感器，具有广谱特性，即可以检测各种可燃气体。接触燃烧式气体传感器在环境温度下非常稳定，并能对爆炸下限的绝大多数可燃性气体进行检测，普遍应用于石油化工厂造船厂矿井隧道浴室厨房等处的可燃性气体的监测和报警。高分子气体传感器国外在高分子气敏材料的研究和开发上有了很大的进展，高分子气敏材料由于具有易操作性工艺简单常温选择性好价格低廉易与微结构传感器和声表面波器件相结合等特点，在毒性气体和食品鲜度等方面的检测具有重要作用。高分子气体传感器根据气敏特性主要可分为下列几种高分子电阻式气体传感器该类传感器是通过测量高分子气敏材料的电阻来测量气体的体积分数，目前的材料主要有欧菁聚合物膜聚毗咯等。其主要优点是制作工艺简单成本低廉。但这种气体传感器要通过电聚合过程来激活，这既耗费时间，又会引起各批次产品之间的性能差异。浓差电池式气体传感器浓差电池式气体传感器的工作原理是气敏材料吸收气体时形成浓差电池，测量输出的电动势就可测量气体体积分数，目前主要有聚乙烯醇磷酸等材料。声表面波式气体传感器气体传感器制作在压电材料的衬底上，端的表面为输入传感器，另端为输出传感器。两者之间的区域淀积了能吸附的聚合物膜。被吸附的分子增加了传感器的质量，使得声波在材料表面上的传播速度或频率发生变化，通过测量声波的速度或频率来测量气体体积分数。主要气敏材料有聚异丁烯氟聚多元醇等，用来测量苯乙烯和甲苯等有机蒸汽。其优势在于选择性高灵敏度高在很宽的温度范围内稳定对湿度响应低和良好的可重复性。传感器输出为准数字信号，因此可简便地与微处理器接口。此外，传感器采用半导体平面工艺，易于将敏感器与相配的电子器件结合在起，实现微型化集成化，从而降低测量成本。电化学传感器电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极或工作电极和反电极组成，并由个薄电解层隔开。气体首先通过微小的毛管型开孔与传感器发生反应，然后是憎水屏障，最终到达电极表面。采用这种方法可以允许适量气体与传感电极发生反应，以形成充分的电信号，同时防止电解质漏出传感器。穿过屏障扩散的气体与传感电极发生反应，传感电极可以采用氧化机理或还原机理。这些反应由针对被测气体而设计的电极材料进行催化。通过电极间连接的电阻器，与被测气浓度成正比的电流会在正极与负极间流动。测量该电流即可确定气体浓度。由于该过程中会产生电流，电化学传感器又常被称为电流气体传感器或微型燃料电池。.热传导传感器热传导传感器与接触燃烧式传感器具有类似的结构形式，但是测量原理不同。它的测量原理是将加热后的铂电阻线圈置于目标烟雾中，由于向目标气体传送热量造成温度降低，引起电阻值变化，传感器即测量电阻值的变化情况。温度的变化情况是目标气体热传导率的函数，而对于种给定的气体，热传导率是它固有的物理特性。红外传感器利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射折射散射干涉吸收等性质。任何物质，只要它本身具有定的温度高于绝对零度，都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。红外线传感器包括光学系统检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅硒化铅砷化铟砷化锑碲镉汞三元合金锗及硅掺杂等材料制成。红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学军事空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断治疗见热像仪利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等。气体传感器的选定天燃气泄漏报警器主要应用在石油化工冶金油库液化气站喷漆作业等易发生可燃气体泄漏的场所，根据报警器检测气体种类的要求，般选用接触燃烧式气敏传感器和半导体气敏传感器。天燃气泄漏报警器主要应用在石油化工冶金油库液化气站喷漆作业等易发生可燃气体泄漏的场所，根据报警器检测气体种类的要求，般选用接触燃烧式气敏传感器和半导体气敏传感器。使用接触燃烧式气敏传感器，其探头的阻缓及中毒,是不可避免的问题。阻缓是当在气体与空气的混合物中含有硫化氢等含硫物质的情况下，则有可能在无焰燃烧的同时，有些固态物质附着在催化元件表面，阻塞载体的微孔，从而引起响应缓慢反应滞缓，灵敏度降低。虽然将阻缓的传感器再放回新鲜空气环境中有得到种程度的恢复的可能，但是如果长期暴露在这样的环境中，其灵敏度会不断下降，导致该传感器最终丧失检测烟雾的能力。中毒是如果环境空气中含有硅烷之类的物质时，则传感器将使催化元件产生不可逆转的中毒，以致灵敏度很快就丧失。当怀疑检测环境中存在这些物质时，经常对探头进行标定，是必须且有效的办法。因此，经常对传感器进行标定，是保证其准确性的必要的途径。般连续使用两个月后应对传感器进行量程校准，这种经常性对传感器的维护，无形中加大了工作人员的工作量，同时增加了报警器的维护成本。半导体气敏传感器包括用氧化物半导体陶瓷材料作为敏感体制作的气体传感器以及用单晶半导体器件制作的气体传感器，它具有灵敏度高，响应快体积小结构简单，使用方便价格便宜等优点，因而得到广泛应用。半导体气敏传感器的性能主要看其灵敏度选择性抗干扰性和稳定性使用寿命。经过对比上述两种气敏传感器的应用特性，发现半导体气敏传感器的优点更加突出灵敏度