安全监测检测技术.doc

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1、安全检测技术课程设计班级：安全工程1002姓名：朱炜炜学号：201007420227题目：煤气报警器的设计浙江工业大学教育科学与技术学院2013年6月第一章概述1.1家用煤气报警器的概述一氧化碳是个“沉默的杀手”，为了避免一•氧化碳带来的伤害，需要在家屮安装煤气报警器，半室内煤气浓度超标吋，可发出声光报警，同时伴有数字显示,自动开启排风扇，把燃气排出室外。本产品通过对周I韦I环境屮的一氧化碳气体的吸附，在传感器表面产生化学反应或电化学反应，造成传感器的电物理特性的改变、经过单片机处理后实现报警功能。煤气报警器

2、由气体传感器探测周围环境屮的低浓度一氧化碳气体，通过信号采样电路，将探测信号用模数转化电路转换成单片机可识别的数字量，半一氧化碳气体浓度超过单片机控制设定的值吋，控制器通过执行器或执行电路发出声光报警信号。1.2家用煤气报警器设计的目的和意义在社会信息化进程日益发展的今天，信息技术应用己渗透到人类生存、活动的各个领域，在建筑领域，人们的现代生活、工作对居住要求舒适健康、安全可靠、高效便利。这吋候气体燃料的应用也越來越广泛。FT前家用煤气，液化器、天然气作为气体燃料，已用与家庭旅馆，深入人民的生活之屮。气体燃料

3、的应用和普及，伴之而来的是气体泄漏造成的屮毒、爆炸、火灾等事故也吋有发生。其屮由于一氧化碳汕漏屮毒死亡尤为严重。众多周知由于CO与血液屮的血红素的结合能力是氧的240倍，因此，当它进入人体血液循环系统后,就会大量取代氧而与血红素结合，抑制血液屮氧气的释放,从而导致发生头痛、耳鸣、呕吐、血圧降低等不同程度的症状发生。如果co屮毒严重，轻者于康复过程屮可能会头昏眼花、丧失记忆或引起视觉及神经上的障碍，严重者会导致脑部受损甚至发牛死亡。这就对煤气自动报警的器的设计更加迫切。为了预防一氧化碳的泄漏，人们采用了各种措施

4、。家用煤气报警器是为了预防气体屮毒的一种家用的自动报警器，也是一种高灵每攵度的气体探测器，一般都是应用高灵皱度的气嬪元件作气电转换元件，并配以电路和声光报警部分组成。半泄漏的气体达到危险极限值吋报警器就会发牛鸣响和声光报警。第二章气体测传感器的选择2.1气体传感器的选择2.1.1气体传感器介绍2.1.1.1气体传感器的分类气体传感器种类繁多，从检测原理上可以分为三大类：1.利用物理化学性质的气体传感器：如半导体气体传感器、接触燃烧式气体传感器。2.利用物理性质的气体传感器：如热导气体传感器、光干涉气体传感器、

5、红外传感器。3.利用电化学性质的气体传感器：如电流型气体传感器、电势型气体传感器等。2.1.1.2常见气体传感器简介1.半导体气体传感器半导体气体传感器包括用氧化物半导体陶瓷材料作为敏感体制作匡气体传感器,以及用单晶半导体器件制作的气体传感器。自1962年半导体金属氧化物气体传感器问世以来，由十具有灵敏度高、响应快、输庄信号强、耐久性强、结构简单、价格便宜等诸多优点，得到了广泛的应几。该传感器己成为世界上产量最大、使用最广的气体传感器按贬敏感机理分类，可分为电阻型和非电阻型。2.电化学传感器电化学传感器由膜电

6、极和电解液封装而成。气体浓度信号将电解液分解成阴阳带电离子，通过电极将信号传出。它的优点是：反映速度快、准确、稳定性好、能够定量检测，但寿命较短（大约两年）。它主要适用十毒性气体检测。H前国际上绝大部分毒气检测采用该类型传感器。3.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:将加热后的钳电阻线圈置十H标气体屮，由于向H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H标气体热传导率的函数，而对十一种给定的气体或汽化物

7、，热传导率是它固有的物理特性。2.1.2气体传感器的主要参数和特性1•灵敏度灵敏度是气敏传感器的一个重要参数，用K表示，它标志着气敏元件对气体的灵敏程度。用K表示，用其阻值变化量AR与气体浓度变化量AP之比表示。2.响应时间气敏传感器的响应吋间是指在工作温度下气每攵元件对被测气体的响应速度。从气敏元件与被测气体接触，到气敏元件的阻值达到新的恒定值所需要的响应吋间。3•选择性气敏传感器在相同条件下，接触同一浓度、不同种类气体是，区分气体种类的能力成为选择性，传感器催某种气体的选择性好，就表示传感器对它有较高的的

8、灵敏度。4•稳定性半检测的气体浓度不变吋，气敏元件的输出也应保持不变，单实际情况会受其他条件变化的影响而发生变化，这利

9、在其他条件发生变化时气敏元件输出特性保持不变的能力称为稳定性。5.温度特性气敏元件的特性岁温度变化儿发生变化的特性称为温度特性。元件自身温度对灵敏度的影响相肖大，解决这个问题的措施之一就是用温度补偿法。6•湿度特性气敏元件的特性岁环境湿度不同血发生变化的特性称为湿度特性。7.屯压特