[其他]家用煤气报警器

说明书

本实用新型是一种家用煤气报警器。当空气中煤气浓度达到危险值时可向人们发出声音警报，以便采取措施防止煤气中毒或煤气爆炸事故的发生。

以往的煤气报警器大部分是使气敏元件长期连续工作，这样不仅气敏元件的使用寿命短，而且电力消耗较高。也有的煤气报警器采用断续工作方式，但由于通断时间设置不合理，不能有效、及时报警，而且线路较复杂，所以它们很难在家庭中普及应用。

本实用新型提供了一种节约能源，延长气敏元件使用寿命，并且线路简单的实用型煤气报警器。

本实用新型是以双时基集成电路（例如NE556）来控制气敏元件的加热电极，使气敏元件能够长期断续工作。按本设计给定的数值可使气敏元件在每15分钟内工作1分钟，休息14分钟，这样与气敏元件连续工作相比，可使气敏元件的使用寿命延长15倍，同时电力消耗大约降低90％，比较适合家庭使用。

本实用新型的电路如附图。由双时基集成电路的一个时基和电阻R₁，R₂，电容C₁组成定时控制电路。当接通电源时电阻R₁和R₂串联给电容C₁充电，最初电容C₁上的电压V_c小于三分之一倍电源电压V_cc，即V_c＜V_cc／3，所以时基的输出端（9脚）输出高电位，气敏元件的加热极无电压，因而气敏元件不工作，这时放电端（13脚）呈浮置高阻状态。随着电容C₁上电压的上升，当V_c＞2V_cc／3时，时基电路的输出状态反转，9脚输出低电位，这时就有电压加在气敏元件的加热极上，气敏元件开始工作，同时13脚与地相通，电容C₁通过电阻R₂放电，当放电到电容C₁上的电压V_c＜V_cc／3时，时基电路的输出状态又反转，9脚为高电位，13脚浮置，电容C₁又开始被电阻R₁和R₂串联充电，循环以上过程。

另外一个时基与电阻R₃和R₄，电容C₄和C₅构成音响报警信号发生器，它受气敏元件的控制。当气敏元件不工作或工作在清洁空气中时，气敏元件的检测极间的电阻值较大，在取样电阻W上的压降很小，由于该取样电阻与时基的置零端相连，所以这时该时基处于置零状态，无音响信号。当气敏元件工作时遇到煤气，它的检测极间的电阻值就下降，通过调节可调电阻W，可在某一浓度时发出警报声。

电容C₂和C₃分别为两个时基电路的去耦电容，Y为扬声器。

本报警器所取参数如下，电阻R₁为5.1兆欧姆；R₂为390千欧姆；R₃和R₄均为51千欧姆；可调电阻W为10千欧姆。电容C₁为220微法；C₂、C₃和C₅均为0.01微法；C₄为100微法。扬声器Y的阻抗为8欧姆，电源电压为6伏特。

电容C₁的充电时t充＝0.693（R₁＋R₂）C₁

t充＝0.693×（5.1MΩ＋0.39MΩ）×220μF＝837秒＝14分

电容C₁的放电时间t放＝0.693R₂·C₁

t放＝0.693×0.39MΩ×220μF＝59.5秒＝1分

电阻R₁，R₂及电容C₁的参数允许在小范围内变动，但电容C₁的充电时间应设置在10－20分钟之内，放电时间应设置在45－90秒之内。充电时间太长相应要求电阻值和电容量就大，不利于稳定工作，如果放电时间太短则气敏元件还没有达到稳定工作点，不能可靠报警，充电时间太短或放电时间太长，其节电及延长气敏元件寿命的效果不大，最优的选择是充电时间为14分钟，放电时间为1分钟，相应的元件数值如前面所述。