火焰報警器的製作方法

2023-10-10 18:53:49

專利名稱：火焰報警器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種報警器，尤其是一種感光的火焰報警器，屬於消防技術領域。
消防滅火是關係到國濟民生的大事，而火情的及時報警又是消防滅火的首要環節。目前，運用紫外感光技術製成的報警裝置主要由紫外線傳感器R°、直流-直流變換器構成的高壓供電線路(A)、由電流放大器構成的信號放大電路(B)以及信號處理電路(C)、報警器件Y組成。信號處理電路有純模擬電路和採用微處理器兩種方式。其相互間的連接關係如

圖1所示。直流-直流變換器用以提供恆定高壓，當傳感器接收到火焰發出的微弱紫外線輻射後，內部產生連續電流，經放大器放大後，由信號處理電路對該電流的時間長短、幅值強弱進行模擬鑑別，或者通過數模轉換後送微處理器進行智能化鑑別處理，最終發出報警信號。
上述現有技術在推廣應用中存在以下主要問題1．直流-直流變換器結構複雜，成本較高，並且功耗較大，因而運行費用高；2．純模擬電路進行信號處理時的抗幹擾性較差，當採取提高抗幹擾性能措施後，又難以兼顧靈敏度；3．採用微處理器進行智能化處理雖可以解決抗幹擾與靈敏度之間的矛盾，但會進一步使線路結構複雜，成本增加。
本實用新型的目的在於針對上述現有技術存在的問題，提出一種電路結構簡單、功耗低、既具有較強抗幹擾性又具有較高靈敏度的火焰報警器。
為了達到以上發明目的，本實用新型的火焰報警器(參見圖2)，主要由紫外線傳感器(R°)、高壓供電線路、信號放大電路、信號處理電路、報警器件(Y)組成。其中，高壓供電線路主要由CMOS集成電路、功率管(G)、變壓器(B)、二極體(D2)組成，CMOS集成電路的輸出接功率管(G)的基極，功率管(G)的發射極接地，集電極接變壓器(B)原邊的一端，原邊的另一端接低壓電源，變壓器(B)付邊的一端接地，另一端通過二極體(D2)接紫外線傳感器(R°)的陽極。信號放大電路採用具有施密特特性的非門整形電路，輸入端接紫外線傳感器(R°)的陰極。信號處理電路主要由CD4538、CD4017集成塊構成。信號放大電路的輸出端接CD4538的5腳和CD4017的14腳，CD4538的11和16腳接以及CD4017的16腳均接低壓電源，CD4538的4和8腳以及CD4017的13和8腳均接地，CD4538的1腳通過電容(C5)接2腳，再通過電阻(R7)接低壓電源，其3腳和13腳分別通過二極體(D3)和電阻(R8)接低壓電源，CD4538的15腳經電容(C7)接其14腳，再經電阻(R9)接低壓電源，CD4538的12腳通過轉換開關(K)可選擇接CD4017的2、7、1、6或11腳，同時另引一路經電阻(R11)和與非門(Y1)後，再與6腳引出線分別經另一個與非門(Y2)的兩輸入端輸入，該與非門(Y2)的輸出端接CD4017的15腳，CD4538的10腳輸出接報警器件。
該火焰報警器工作時，CD4358為雙可重置單穩，CD4017為計數器。當紫外線傳感器接收到外界火焰發出的紫外線輻射時，其內部在脈衝高壓的推動下將有一可靠脈衝電流通過，並在其輸出端產生一幅值較高的鋸齒形脈衝電壓，該電壓經信號放大電路中具有施密特特性的非門整形電路變為矩形脈衝，進入CD4538的5腳和CD4017的14腳，CD4538的6腳輸出的高電平經與非門後保證CD4017的15腳不被強行復位、14腳輸入的矩形脈衝信號得以正常計數。通過轉換開關，可選擇9以內的計數值。當計數到值時，一方面，轉換開關使CD4538的12腳輸入高電平，從而使其10腳輸出矩形脈衝，啟動報警器件；另一方面，又通過與非門使CD4017的15腳被強行復位，從而完成一次報警輸出，進入新一輪的監視計數。由於以脈衝高壓取代了恆定高壓，因此大幅度降低了功耗及運行成本，並且因為直接採用數字電路進行信號處理，所以電路結構較為簡單，而可重置單穩與可復位計數電路則既可靠實用，又有較高的靈敏度。
以下結合附圖對本實用新型的以上技術方案作進一步詳細說明。
圖2是本實用新型一個實施例的電路圖。
圖3是圖2中信號處理電路部分的電路圖。
圖2所示的火焰報警器主要由紫外線傳感器R°、高壓供電線路(A)、信號放大電路(B)、信號處理電路(C)、報警器件Y組成。高壓供電線路(A)主要由CMOS集成電路、功率管G、變壓器B、二極體D1、D2組成，CMOS集成電路通過電阻R4向功率管G的基極提供脈衝信號，功率管G的發射極接地，集電極接變壓器B原邊的一端，原邊的另一端接5V低壓電源，原邊繞組與二極體D1並聯，該二極體可以消除振鈴並保護功率管G不被擊穿。變壓器B付邊的一端接地，另一端通過二極體D2向紫外線傳感器(R°)的陽極提供脈衝高壓，並通過電容C3接地，二極體D2可以消除變壓器B輸出的振鈴波形，電容C3可以起將窄脈衝展寬的作用，從而在幾乎不增加功耗的情況下提高紫外線傳感器R°的工作穩定性和可靠性。信號放大電路(B)採用具有施密特特性的非門整形電路，輸入端接紫外線傳感器的陰極。紫外線傳感器R°的陰極經並聯的阻容R2、C2接地，該阻容可以第二次展寬脈寬，進一步提高火焰報警器的抗幹擾性。信號處理電路(C)主要由CD4538、CD4017集成塊構成，其具體連接關係如圖3所示，信號放大電路(B)的輸出端接CD4538的5腳和CD4017的14腳，CD4538的11和16腳以及CD4017的16腳均接低壓電源，並分別通過電容C13、C14接地，CD4538的4和8腳以及CD4017的13和8腳均接低壓電源，CD4538的1腳通過電容C5接2腳，再通過電阻R7接低壓電源，其3腳和13腳分別通過二極體D3和電阻R8接低壓電源，CD4538的15腳經電容C7接其14腳再經電阻R9接5V電源，CD4538的12腳通過轉換開關可選擇接CD4017的2、7、1、6或11腳，同時另引一路經電阻R11、與非門Y1後，再與經電阻R10的CD4538晶片6腳引出線分別接與非門Y2的兩輸入端，該與非門的輸出端接CD4017的15腳，CD4538的10腳輸出接報警器件。
該實施例的高壓供電線路(A)輸出脈寬5us、周期50ms的脈衝高壓，經兩次展寬後脈寬可大於1ms。實驗表明，該火焰報警器靈敏度高，工作可靠，性能穩定，並且功耗低，適合各種場合的火情監控報警。
權利要求1．一種火焰報警器，主要由紫外線傳感器(R°)、高壓供電線路、信號放大電路、信號處理電路、報警器件(Y)組成，其特徵在於所述高壓供電線路主要由CMOS集成電路、功率管(G)、變壓器(B)、二極體(D2)組成，CMOS集成電路的輸出接功率管(G)的基極，功率管(G)的發射極接地，集電極接變壓器(B)原邊的一端，原邊的另一端接低壓電源，變壓器(B)付邊的一端接地，另一端通過二極體(D2)接紫外線傳感器(R°)的陽極；所述信號放大電路採用具有施密特特性的非門整形電路，輸入端接紫外線傳感器(R°)的陰極；信號處理電路主要由CD4538、CD4017集成塊構成，其中信號放大電路的輸出端接CD4538的5腳和CD4017的14腳，CD4538的11和16腳接以及CD4017的16腳均接低壓電源，CD4538的4和8腳以及CD4017的13和8腳均接地，CD4538的1腳通過電容(C5)接2腳，再通過電阻(R7)接低壓電源，其3腳和13腳分別通過二極體(D3)和電阻(R8)接低壓電源，CD4538的15腳經電容(C7)接其14腳，再經電阻(R9)接低壓電源，CD4358的12腳通過轉換開關(K)可選擇接CD4017的2、7、1、6或11腳，同時另引一路經電阻(R11)和與非門(Y1)後，再與CD4538的6腳引出線分別經另一個與非門(Y2)的兩輸入端輸入，該與非門(Y2)的輸出端接CD4017的15腳，CD4538的10腳輸出接報警器件。
2．根據權利要求1所述的火焰報警器，其特徵在於所述變壓器(B)付邊一端接地、另一端通過二極體(D2)接紫外線傳感器(R°)陽極的同時，還通過電容(C3)接地。
3．根據權利要求1所述的火焰報警器，其特徵在於所述紫外線傳感器(R°)的陰極在接信號放大電路的同時，還經並聯的阻容(R2、C2)接地。
專利摘要本實用新型公開了一種火焰報警器,主要由紫外線傳感器、高壓供電線路、信號放大電路、信號處理電路、報警器件組成。高壓供電線路主要由CMOS集成電路、功率管、變壓器、二極體組成。信號放大電路採用具有施密特特性的非門整形電路,輸入端接紫外線傳感器的陰極。信號處理電路主要由CD4538、CD4017集成塊構成。該火焰報警器電路較簡單,成本低,監控時靈敏度高,工作可靠,性能穩定,並且功耗低,適合各種場合的火情監控報警。
文檔編號G08B17/12GK2325829SQ98225848
公開日1999年6月23日 申請日期1998年1月20日 優先權日1998年1月20日
發明者夏時雷, 孫新民, 胡鈺根 申請人:胡鈺根