|
Сенсор на взрывоопасные газы |
|
|
|
Apr 18 2009, 19:34
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 122
Регистрация: 11-03-06
Пользователь №: 15 123

|
Цитата(SMSNG @ Apr 18 2009, 17:36)  Здравствуйте, помогите пожалуйста с выбором сенсора и его подключением. Пишу дипломный проект «Сигнализатор на взрывоопасные газы» Прибор должен при обнаружении газа свыше 20% НКПР включить сигнализацию и перекрыть клапан. К сожалению не могу найти информацию о сенсорах, разве что они представляют из себя два сопротивления одно из которых меняется при наличии контролируемых газов. Как подключить его к АЦП? В каких пределах изменяется сопротивление? Ну в общем может кто сталкивался с подобным. Пока что остановился на сенсорах ТКС (ТКС-1, ТКС-3 … А я бы делал следующим образом. 1) Выбираем готовый детектор с частотным выходом: List of Gas Sensors ManufacturersДля вашей задачи есть смысл обратить внимание, например, на BS03 (Hanweyi Electronics). 2) Подключаем к универсальному преобразователю частота-код UFDC-1Несмотря на простоту решения, для дипломного проекта остается выбор и обоснование погрешности преобраования частоты в код, определение суммарной погрешности сенсорной системы, рассчет быстродействия, подключение к управляющему микроконтроллеру и т.д. Удачи.
|
|
|
|
|
Apr 21 2009, 07:51
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 22
Регистрация: 14-04-09
Пользователь №: 47 674

|
Спасибо огромное всем за помошь,за ссылки и идеи!! Надеюсь на вашу помошь в дальнейшем. Сходил до руководителя и теберь у меня более конкретное задание, оказывается мне нужен бытовой сигнализатор, для установки в квартиры на кухню вблизи газовой плиты. Нашел следующую инфу: (не знаю насколько она правдива, в химии - 0) Основную часть природного газа составляет метан (CH4) — до 98 %, но транспортировки в обычных баллонах природный газ разделяют, в результате такой газ состоит в основном из пропана, а также более тяжёлых углеводородов, в виду того, что метан и этан не могут существовать в жидком состоянии при комнатных температурах. Коммунально-бытовые (синтез-) газы могут содержать значительные количества химических веществ, которые нетипичны для природных газов, или вещества типичные, но в необычных пропорциях (как в жирных и высокосернистых газах). Коммунально-бытовые газы делятся на следующие две отдельные категории: a ) те, которые предполагается использовать как синтез-газы или заменители природного газа, и которые весьма схожи с истинными природными газами по составу и свойствам; b ) те, которые, независимо от того, предполагается их использовать для замены или же дополнения природного газа в эксплуатации, не строго соответствуют природным газам по составу. В случае ( а ) коммунально-бытовой газ может иметь такой состав, что будет неотличим от подобного ему природного газа. Однако чаще такой газ, даже содержащий инертные газы и низшие углеводородные газы в удовлетворительных пропорциях, не имеет характерного углеводородного остаточного газа, свойственного истинному природному газу, и может, к тому же, содержать небольшие, но значимые количества неалкановых углеводородов. Под случай ( b ) подпадают газы, такие как коммунальный газ, (неразбавленный) коксовый газ и LPG/воздушные смеси, ни одна из которых по составу не похожа на истинный природный газ (хотя в последнем случае они могут функционально заменять природный газ). Так в каком составе все-же подается в квартиры газ? Что именно нужно контролировать содержание метана или пропан-бутановой смеси? одним датчиком сделать это нельзя как я понимаю, т.к. метан легче воздуха и поднимается вверх, а пропан и бутан тяжелее. Можно ли обойтись контролем только метана? ( не будет необходимости в выносном датчике, что очень хорошо в экономическом смысле, а главное нет необходимости в проектировании дополнительного блока датчика и его безопасном соединении с самим сигнализатором Пытался гуглить именно процентное содержание(концентрацию) метана, пропана в коммунально-бытовом газе... -безуспешно, ничего конкретного не нашел
|
|
|
|
|
Apr 21 2009, 09:13
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(SMSNG @ Apr 21 2009, 11:51)  Так в каком составе все-же подается в квартиры газ? Что именно нужно контролировать содержание метана или пропан-бутановой смеси? одним датчиком сделать это нельзя как я понимаю, т.к. метан легче воздуха и поднимается вверх, а пропан и бутан тяжелее. Можно ли обойтись контролем только метана? ( не будет необходимости в выносном датчике, что очень хорошо в экономическом смысле, а главное нет необходимости в проектировании дополнительного блока датчика и его безопасном соединении с самим сигнализатором  Метан, конечно, легче воздуха и бутана и пропана, но ведь и кислород с азотом и углекислым газом имеют разную молекулярную массу. Но Вы ведь дышите спокойно и на земле и даже на 10 этаже... Смешиваются они... Что до состава газа, то при определенной температуре проволоки (нужен диффузионный режим, когда скорость реакции ограничивается диффузией) на ней пойдет реакция независимо от состава. Однако, тепловой эффект будет несколько разным. Таким образом, градуировка будет иметь несколько иной наклон. Но не сильно. Есть важная проблема. При определенных концентрациях проволочка может инициировать реакцию во всем объеме. От чего спасаем, то и вызываем. Датчик должен стоять в небольшом объеме с мелкой сеткой. Проволочка должна быть горизонтально расположена. Сеточки сверху и снизу. Нагретая проволочка будет инициировать конвекцию. В древности у шахтеров были такие лампочки с сеточкой... Можно предусмотреть нагрев проволочки до относительно высокой температуры для выжигания грязи (жира и т.п.) с поверхности. Похоже, иногда используют и вторую нить с пониженными каталитическими свойствами для сравнения в мосте. Наверное (я не знаю) на поверхность электролитически осаждают золото - это моя догадка. Но без второй нити можно обойтись - это мое убеждение. Греть можно через некоторые промежутки времени, - не постоянно.
|
|
|
|
|
May 3 2009, 12:36
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 25
Регистрация: 14-05-08
Пользователь №: 37 513

|
Увы, Вам досталась задачка мирового уровня. Она не решена толком нигде. Сейчас на всех шахтерских касках имеется этот датчик, каталитический, который работает на дожигании, он сигнализирует о превышении нормы. Печаль в том, что градуировка у него постоянно плывет (калибровать надо каждую неделю). Если в него попадает более 5% метана, то он умирает совсем... В более приличных приборах используют два датчика: по теплопроводности и каталитический. При превышении 5% каталитический отключается и измерения ведутся только датчиком по теплопроводности. А теперь самое главное: ни один из выпускаемых сейчас датчиков не стоит в парах и аэрозолях масел и пыли (мы ведь говорим о кухне). Ваш руководитель, видать, совсем не в теме.
|
|
|
|
|
May 18 2009, 10:50
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 246
Регистрация: 17-03-05
Из: Украина, Киев
Пользователь №: 3 446

|
Цитата Сходил до руководителя и теберь у меня более конкретное задание, оказывается мне нужен бытовой сигнализатор, для установки в квартиры на кухню вблизи газовой плиты. Я сталкивался с датчиками газа. У Вас есть два пути - использовать сенсор адсорбционного типа (чаще называют полупроводниковым) или электрохимический. Полупроводниковый ведет себя нестабильно в плане чувствительности (избирательность тоже считай отсутствует) и годится по сути только для определения факта есть газ или нет. Мировой лидер в области этих датчиков фирма FIGARO. На их сайте скачаете документацию на датчик метана. В ней и подключение датчика есть и график чувствительности. Думаю это Вам и нужно. Использовать электрохимический датчик имеет смысл если речь идет об измерении, что не Ваш случай. Есть еще оптические датчики, но это тем более не Ваш случай. http://www.sensorsportal.com/HTML/Sensor.htmЦитата А теперь самое главное: ни один из выпускаемых сейчас датчиков не стоит в парах и аэрозолях масел и пыли (мы ведь говорим о кухне). Однако приборы выпускаются. Вообще-то там есть защитная сеточка, которая пыль не пустит. Хотя датчики действительно дерьмо.
--------------------
Живи днем так, чтобы ночью ты спал спокойно.
|
|
|
|
|
May 28 2009, 20:05
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 174
Регистрация: 8-12-06
Из: Волгоград
Пользователь №: 23 286

|
Цитата(Tanya @ Apr 18 2009, 17:55)  Любые газы? Любопытно. Один из способов. Нагреваемая током платиновая нить. В присутсвии некоторых газов на ее поверхности при определенной температуре будет идти химическая реакция(и). В результате температура и сопротивление нити увеличатся. Это если скорость реакции будет лимитироваться диффузией. А может и весь объем загорится... Как (Если...) повезет. На таком же принципе работают каталитические грелки. С водородом другой принцип - по теплопроводности. Бывают хорошие датчики- каталитические, как например в детекторах гор. газов Titan (метан, пропан, водород, и др), там корпус датчика взрывобезопасный, а сам прибор - так себе, пластиковый. Даже думается, что на все газы один тип датчика, а просто коэффициенты пересчета задаются разные. А вот в отечественных газоанализаторах серии ФП11 анализируемая среда подается во взрывозащищенный корпус встроенным микронасосом через шланг. Так что если.. то за пределы корпуса не должно распространиться ) Говоря о газе, который поступает в квартиры, это должны знать в Горгазе, но в действительности, точный состав газа, НИКТО не скажет. Так как, приборы, определяющие состав газа, все ещё не совершенны, калибруются они людьми по "известным" ПГС, которые также имеют свои погрешности. На мой взгляд, если это дипломная работа, попытаться сконструировать свой датчик (если возможно), проверить, отградуировать его по известным газовым смесям, и дальше на АЦП ) Цитата(Tanya @ Apr 21 2009, 13:13)  Можно предусмотреть нагрев проволочки до относительно высокой температуры для выжигания грязи (жира и т.п.) с поверхности. Похоже, иногда используют и вторую нить с пониженными каталитическими свойствами для сравнения в мосте. да, процесс называют прокаливанием датчика (используется например в отеч. синализаторах МАК)
--------------------
"Батарейки в комплект не входят" :P
|
|
|
|
|
Aug 13 2009, 08:23
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 22
Регистрация: 14-04-09
Пользователь №: 47 674

|
Все диплом сдан!!! Давно уж!!! Сделал не все, но на зажигалку реагирует  для 5-ки достаточно!!!
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|