[发明专利]家用天然气泄漏自动检测防护系统及方法

说明书

本发明公开一种家用天然气泄漏自动检测防护系统及方法，包括双稳态气阀、低功耗控制部分和气流触发部分，所述双稳态气阀和气流触发部分分别与低功耗控制部分相连；所述气流触发部分包括设置于管道内的气体叶轮、永磁体和设置于管道外的感应线圈，所述永磁体设置在气体叶轮的叶片上，所述感应线圈设置在永磁体的磁场范围内；所述双稳态气阀的开合端位于管道内且位于气体叶轮的进气侧；所述低功耗控制部分设置于管道外。本发明实现了直接监测管道内气流变化，监测结果准确且耗能少，能有效的实现家用天然气泄漏的自动检测防护，适用于家庭使用，实用性强。

技术领域

本发明涉及家用天然气安全领域，具体为一种家用天然气泄漏自动检测防护系统及方法。

背景技术

随着我国工业的发展，燃气已经成为人们生活中不可缺少的能源。天然气用户越来越多，无论是年轻人还是老人，都常常忘记关闭阀门，从而造成很大的安全隐患。现有的燃气系统安全设计主要有两个缺点：1)在采集燃气系统运行参数时采用间接的方法，通过测量空气中的燃气浓度来判断燃气是否泄漏，测量灵敏度差；2)大多都是固定在特定的燃气系统中，通用性差可移植性差。

经检索发现，现有技术已公开一些通过相对直接的燃气检测方式来防止天然气泄漏的相关文献，如公开号CN110307473A的中国专利于2019年10月8日公开了一种家用安全防漏的天然气流量调节装置，包括送气管道以及被所述送气管道贯穿的导气块，所述导气块内设有开口向右的输气腔，所述输气腔与所述送气管道通过连通管道，所述输气腔内设有流量调节机构，所述送气管道内还设有截断机构，所述输气腔下端壁内设有在不输送天然气时判断是否漏气的传动机构，所述连通管道左端壁内还设有控制装置运行的驱动机构。该专利申请可在关闭天然气输送时，自动判断是否漏气，在漏气时自动封堵送气管道，防止天然气泄露大增，从而引发危险，同时报警灯亮起，提示泄露，通过机械的传动使流量调节自动化且传动效率得到提高。又如，公开号CN204348035U的中国专利于2015年5月20日公开了一种家用天然气泄漏自动安全检测装置，控制电路包括电源模块、按键模块、主控模块、转换模块、显示模块和耦合模块，主控模块分别与转换模块、按键模块、耦合模块和显示模块相连，电源模块分别接主控模块、转换模块和耦合模块，转换模块分别与设置在天然气管道内的流量计和设置在天然气灶具火焰燃烧处的热电偶相连，耦合模块与设置在天然气管道上的电磁阀相连，该专利实现了家庭天然气灶具或者液化气灶具及管路燃气泄漏的检测及防护，但是控制电路包含模块较多，耗能较大，不利于实际应用。

目前，尚没有一种家用天然气检测系统，能够在无源的情况下自动检测天然气管道内气流变化，激发防护系统工作并判断是否异常，进而做到主动切断天然气。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种家用天然气泄漏自动检测防护系统及方法，能够在无源的情况下自动检测天然气管道内的气流变化，并激发防护系统工作，极大地提升天然气的使用安全性。

根据本发明说明书的一方面，提供一种家用天然气泄漏自动检测防护系统，包括双稳态气阀、低功耗控制部分和气流触发部分，所述双稳态气阀和气流触发部分分别与低功耗控制部分相连；所述气流触发部分包括设置于管道内的气体叶轮、永磁体和设置于管道外的感应线圈，所述永磁体设置在气体叶轮的叶片上，所述感应线圈设置在永磁体的磁场范围内；所述双稳态气阀的开合端位于管道内且位于气体叶轮的进气侧；所述低功耗控制部分设置于管道外。

上述技术方案中，双稳态气阀在平时处于打开状态，当用气时管内有气体流动，驱动气体叶轮转动，气体叶轮转动带动叶片上的永磁体转动，当永磁体转动至与感应线圈相对时，在感应线圈的两端产生一个微弱的电信号，该电信号经整流后送至低功耗控制部分的唤醒口，唤醒低功耗控制部分，低功耗控制部分被唤醒后用作气体流量计量，监测管道内的用气情况(气体叶轮每转一圈发一个脉冲)，同时对环境进行检测，并结合当前用气情况及环境信息判断是否用气正常，如果用气异常，则触发气阀动作关闭气体阀门，然后进入休眠状态直到再次被唤醒。