一氧化碳检测报警器的设计与实现(文献综述)
- 前言
近年来,世界各地一氧化碳中毒事件频发,尤以在冬季取暖室内居多。一氧化碳中毒是指含碳物质燃烧不完全时的产物经呼吸道吸入引起中毒,一氧化碳极易与血红蛋白结合成碳氧血红蛋白,使血红蛋白丧失携氧能力和作用,造成组织窒息,对全身的组织细胞均有毒性作用。室内使用燃气灶或者小型煤油加热器,他们所释放出的一氧化碳量是NO2的十倍。厨房使用燃气灶是到三十分钟,一氧化碳水平在12.5-50.0mg/m3之间。由于一氧化碳在空气中很稳定,如果室内通风较差,一氧化碳就会长时间滞留在室内,住户很容易中毒。天然气的使用应该更好的造福人民,造福社会,所以在我们的使用中,应该减少并杜绝各种因天然气泄露而引发的爆炸及火灾事故或者一氧化碳中毒事件,所以一氧化碳浓度监测报警器的安装是非常有必要的。安装一个一氧化碳浓度检测报警器,能够有效监控家中是否发生煤气泄露事故,人们的安全也有了一定的保障,煤气的泄露或者废气排放而大量产生的一氧化碳是煤气中毒事件的根源,因此,发明一款超低功耗、高可靠性、低成本的一氧化碳检测报警器,其意义是重大的。
- 正文
- 国外研究状况:
上个世纪30年代开始,国外就有了关于气体传感器和相应气体检测报警系统。研究,且发展十分迅速,最开始主要应用于煤矿、瓦斯等方面的检测,之后在家用煤气和天然气等易燃易爆及有毒有害气体的监测和报警方面获得了很好的研究效果。随着我国科技的快速发展,现代化建设和工业化生产的不断进步,公共场所安全、企业生产安全及人们生活环境及工作环境的安全问题越来越受到人类的重视,因此 对有毒有害气体进行检测逐渐成为人们的迫切需求,2004 年,由中国船舶重工集团公司和第七一八研究所合作共同研制了一款袖珍便携式氯气检测仪器,该仪器精度较低,仅能简单地检测现场的氯气和实现报警,不能连接监控中心对现场氯气进行实时在线检测。近年来随着技术的不断进步,国外的设备具有国际先进的水平,使用简单,自动化程度高。
- 国内研究状况:
相比于国外,我国的可燃气体报警器的研发起步较晚,开始于70年代的初期,主要通过跟踪国外的先进传感技术以及生产工艺来进行研发和生产,经过多年的发展,逐步形成了自己的规模和特色,生产的产品型号种类逐步丰富起来回。近年来,我国对于可燃气体检测技术和传感器的研究不断深入,显著地提高了生产工艺,可燃气体报警器的性能得到了明显的提升,在气体的选择性、可靠性和系统长期稳定性等方面都有了长足的进步,但是国内的气体报警系统在性能方面仍然具有很大的提升空间。首先,随着微处理器的引入,使得报警器的功能得到进一步增强,如实现了气体检测、气体浓度采集及信号处理、数据存储、报警逻辑设计、故障自诊断及工作状态指示等常用功能。其次由于可燃气体报警器大多工作在比较复杂的环境中,可以通过选用逻辑判断和数据处理能力强的微控制器,通过程序的设计实现报警器的故障自诊断、气体浓度信号数据处理功能,利用设计的精密算法来消除外界因素干扰所引起的误差,实现报警器的自动诊断、自动校准等功能,以此来提高报警系统的可靠性和稳定性。
- 总结:
一氧化碳检测报警器作为一种报警装置,能够及时地对于一氧化碳浓度超标的环境给予报警提醒,可大大减少甚至避免因气体泄露引发的爆炸及中毒事件,为人们的生命财产安全提供了极大的保障。如今人们正越来越重视安装报警系统,随着国家对于报警器的大力倡导,其具有非常广阔的发展空间。在以后的社会发展中,我们的生活仍然离不开煤、石油和天然气等能源,燃料的利用在给我们带来方便的同时也会给我们带来潜在的危险。所以,对于可燃气体报警系统的研发仍然任重而道远,相信凭借当前科技发展的速度和传感器方面研究的不断深入,未来的可燃气体检测技术一定会更加先进,会给人们提供更多便利和保障。
目前市场上销售的有些设备仅局限于报警,并没有有效的保护措施避免人员中毒现象。针对上述 报警器存在的问题,本文涉及的一种一氧化碳检测器不仅继承了以往报警器的功能和优点外,还具有低功耗性、高可靠性和高灵敏性,使得报警器的灵敏性更好 ,响应速度更高,更重要的是传感器浓度超过报警值时启动继电器,继电器动风扇转动模拟换气,使一氧化碳检测报警器的功能更加完善实用。
参考文献
[1] 蔡有林, 许继平, 王小艺等. 采暖季一氧化碳中毒风险防控系统设计与实现 [J]. 计算机与应用化学, 2016.
[2] 唐少农, 袁虎, 毛导钦. 程控一氧化碳报警器的设计 [J]. 南华大学学报, 2003.
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