易燃物品探測報警裝置的製作方法

2023-07-10 09:02:26 1

專利名稱:易燃物品探測報警裝置的製作方法
本實用新型為易燃物品探測報警裝置，屬於一種電子報警裝置。
目前，鐵路部門查禁旅行者是否攜帶易燃物品，諸如氣油、煤油、酒精等，通常是將探測報警裝置固定設置在某處，旅客需經過指定的的通路接受檢查，很不方便，亦不能對中途車站乘車的旅客進行檢查，尚求一種機動方便的易燃物品探測報警裝置。昭和59－14880實用新案沿用交流電源，不能滿足上述的要求。
本實用新型的任務是，提供一種可攜式的易燃物品探測報警裝置，它能夠在車站與車上機動方便地實施探測易燃物品並發出聲、光報警。
本實用新型的任務是如下方式完成的，易燃物品探測報警裝置主要由探測部分、信號處理部分、報警部分和直流電源四部分組成，其特徵是，具有一個能探測易燃物品所揮發的氣味，並能轉變為電信號的探測器件QM，其熱絲H由電池E供電，其陽極X連接A點，並通過該A點得到一個高於電池E電壓的工作電壓，其陰極Y串接電阻網絡中的一電阻R11後再接地，探測信號經過電阻網絡(R11、R12、R13)送入集成放大器IC1的輸入端。具有集成運算放大器IC1、IC2、IC3構成的放大電路，IC1的輸出端串聯電阻R21接IC2的正相輸入端，IC2的輸出端串聯電阻R32接IC3的反相輸入端，當探測信號被放大後，IC3的輸出端輸出低電位。具有集成塊IC6、IC7兼用IC3之一部分，和跨接於穩壓輸出端G與地之間的靈敏度控制迴路，並有基準迴路構成的靈敏度自檢電路，IC6由IC2的輸出端取得高電位信號，經阻抗變換後送入其第2腳待做比較，另一路參與比較的信號是，將可變電阻Rw滑動接點上的控制電壓送入IC6的第5腳，經阻抗變換再送至IC6的第3腳，該兩路信號比較之結果送入IC7，此時又有串聯電阻基準迴路的B點上取得基準電壓送入IC7，該兩路信號在IC7的第2腳、第3腳做第二次比較，其結果輸出至報警控制電路IC4。可變電阻Rw的滑動接點連接IC3的第3腳即正相輸入端，調整其阻值，能改變IC3的輸出電壓，即能在一定範圍內控制和調整靈敏度電壓。具有集成塊IC4、IC5組成的報警控制電路，IC4將IC3輸出的低電位反相處理後，其輸出為高電位，IC5將取得的高電位信號經兩級反相處理，在輸出端即N點為高電位，由此高電位信號激勵光報警電路；同時在N點的高電位引入IC5第13腳，經反相處理輸出一個高電位激勵聲報警電路工作。靈敏度自檢電路工作時，開關K1接通K1－1端，若靈敏度調節過低，即可變電阻Rw的滑動接點的電壓過高，此時IC6的第1腳輸出的電壓高於基準迴路B點的控制電壓，故IC7輸出低電位，IC4的第1、2兩腳得到該低電位信號，經反相處理後，輸出一個高電位，激勵自檢指示的發光二極體FG1工作；若靈敏度調節過高，即在IC3的正相輸入端的電壓低於反相輸入端的電壓，則輸出為低電位，該低電位送至IC4的第4、5兩腳，經反相處理輸出高電位，IC5的正相輸入端取得該高電位，經經過兩個與非門的處理，由IC5的第6腳輸出一個高電位，激勵光報警電路工作，其發光二極體FG2工作，此時FG1不工作。與此同時在N點的高電位輸入IC5的第13腳，再經兩級與非門處理，在其第8腳輸出一個高電位，激勵聲報警電路工作。具有一級共射極放大器BG1發光二極體FG2串聯電阻R48做其極電極負載，跨接於電池E的正極與地之間，和一個複合管放大器BF1，電池E的正極串聯電阻RL與蜂鳴器YL再接於複合管BF1的集電極，構成聲、光報警電路，IC5的第6腳串聯電阻R40接電晶體BG1的基極，第8腳串聯電阻R51接複合管BF1的基極，具有時間控制迴路即電阻R52串聯電容C11，它跨接於G點與地之間，複合管BF2其集電極串聯電阻R53與發光二極體FG3連接電池E的正極，和開關K2，其一端接複合管BF2的基極，另一端接地，構成探測時間控制與控制指示電路，當探測工作時，開關K2與地斷開，電池E通過串聯電阻R52對電容C11充電，電容上的電位一旦高於門限電位時，複合管BF2工作，則FG3發光，表示探測時間已到。具有一個升高直流電壓特性的電路，由邏輯門振蕩器(包括在集成塊IC4的電路中)、共射極放大器BG2、耦合電容器C10、二極體檢波器(D1、D2)、濾波器(R50、C12)構成的該升壓電路，集成塊IC5第8腳輸出的振蕩信號輸入共射極放大器電晶體BG2的基極，放大的信號由電容C10耦合至二極體檢波級，再經濾波後，其輸出端A輸出一個高於電池E電壓的電壓，具有一個集成電路IC9，並有為其提供基準電壓的第三迴路，它跨接於穩壓輸出端G與公共地之間；為其提供變化信號的第四迴路，它跨接於電池E的正極與負極之間，組成電源自檢電路。電池工作正常時，IC9的正相輸入端的電壓低於反向輸入端的電壓，IC9輸出為低電位，反之，IC9輸出為高電位。在電源自檢工作狀態，開關K1接通K1－2端，發光二極體FG1亮，具有一個由集成電路IC8，並有為其提供基準電壓的第一迴路，它跨接於電池E的正極與負極之間，為其提供變化迴路的第二迴路，它跨接於穩壓管的G點與地之間，它們構成穩壓電路。當負載端電壓升高時，IC8的反向輸入端的電壓高於正相輸入端的電壓，此時IC8輸出低電位，穩壓管BG4，趨於截止。具有一個用做基本電源的電池E，其正極串聯開關K3，負極接地。
本實用新型的解決方案，可以進一步用如下附圖進行說明。
圖1是本實用新型易燃物品探測報警裝置的方框圖。
圖2是本實用新型易燃物品探測報警裝置的總體線路圖。
圖3A是圖2的局部線路圖(探測部分)。
圖3B是圖2的局部線路圖(信號處理部分)。
圖4A是圖2的局部線路圖(報警部分)。
圖4B是圖2的局部線路圖(直流電源部分)。
說明，圖3、圖4各局部線路圖上標記的虛框，其內容與編號與圖2中的各方框的內容與編號對應，各局部線路圖的互相關係符合圖2的總體線路圖。
氣敏半導體器件QM，其陽極X連接A點，即連接升壓電路的輸出端，加於其上的電壓高於電池E的電壓，其熱絲H一端接地，另一端串聯電阻RH接於電池E的正極端，其陰極連接電阻R11與R12的接點，電阻R11、R12、R13構成π型電路網絡，電阻R11與R13各有一端接地。
IC6為四運放集成電路，IC2的第6腳串聯電阻R30接IC6的第10腳，IC6的第8、9兩腳共接於第12腳，第11腳接地，電阻R29並聯電容C6跨接於第10腳與第11腳之間，第13腳串聯電阻R33接地，並且第13腳串聯電阻R31、R59連接其第2腳，第14腳接於電阻R31串連R59的接點，可變電阻Rw之滑動接點串聯電阻R56連接IC6的第5腳，其第6、7兩腳共接於第3腳，第4腳接穩壓輸出端G，即為穩壓管BG4的發射極，第2腳與第1腳跨接電阻R58，IC6的第1腳即輸出端串聯電阻R34接運放器IC7的第2腳，基準迴路由電阻RJ1串聯電阻RJ2組成，跨接於G點與地之間，運放器IC7的第3腳接於電阻RJ1與RJ1的接點，即B點，第4腳接地，第1腳與第8腳之間跨接電容C7，第7腳接D點，並且第7腳與第5腳跨接電阻RI7，第6腳連接IC4的第1、2兩腳。
第3迴路為電阻R44串聯電阻R45，該兩電阻的接點連接IC9的反相輸入端，第4迴路亦為電阻R46串聯電阻R47，該兩電阻的接點連接IC9的正相輸入端，其輸出端連接開關K1的K1－2位，並且輸出端與正相輸入端跨接電阻RF9，其第1腳與第8腳之間跨接電容C9，其第7腳連接穩壓輸出端G，同時串連電阻RI9接第5腳。
電晶體BG2的基極連接IC4的第8腳即輸出端，其發射極接地，集電極串接電感Lc與電阻R49連接穩壓輸出端G點，一端接二極體D1正極的電容C10，另一端接電晶體BG2的集電極，二極體D2正極接地，其負極接於二極體D1與電容C10的接點，電阻R50並聯電容C12跨接於地與二極體D1的負極之間，D1負極之接點即為A點，由A點輸出的直流電壓高於電池E的電壓。
本實用新型易燃物品探測報警裝置的最佳實施例為，在圖3A中的探測器件是QM－N5型氣敏半導體傳感器件，加於其陽極上的直流電壓為9伏，電阻RH為3－5Ω，電阻網絡R11，R12，R13阻值為68、270、240KΩ。集成運放器IC1、IC2、IC3選用DG3078BE，可變電阻Rw為470KΩ，其控制電壓的範圍是0.8－3.2伏，IC6選用FX324型集成塊，做二次比較的基準電壓，即B點上的電壓為1.1伏，IC4、IC5選用Co66BE集成塊，電晶體BG1－4選用3DG6，發光二極體FG1－FG3為BT104、BT204型，IC8、IC9為DG3078BE集成塊，蜂鳴器YL選用仿14R06C型，其它阻容元件，開關等均為普通元件，上述元器件裝入一個圓棒形殼體內，整個裝置便於攜帶與工作。
權利要求
1.易燃物品探測報警裝置是由探測[1]、放大處理[2]、報警控制[3]、報警[4]、靈敏度自檢[5]、自檢指示[6]、電池[7]、穩壓[8]、升壓電路[9]、電源自檢[10]、探測時間控制[11]、控制指示[12]的電路組成的，其特徵是，具有一個探測器件[QM]，其熱絲[H]的一端串聯電阻[RH]接於電池[E]的正極，另一端接地，其陽極[X]連接升壓電路的輸出端[A]點，加於其陽極[X]上的直流電壓高於電池[E]的電壓，其陰極[Y]串聯電阻網絡中的電阻[R11]並且接地；具有可變電阻[Rw]串聯電阻[R37]構成的靈敏度控制迴路，跨接於穩壓輸出端[G]點與地之間，可變電阻[Rw]的滑動接點連接運放器[IC3]的正相輸入端，調整[Rw]的阻值，能在一定範圍改變運放器[IC3]的輸出電壓，即靈敏度電壓的輸出，靈敏度調節過低時，四運放[IC6]的第1腳輸出電壓高於基準迴路[RJ1、RJ2]中[B]點的電壓，運放器[IC7]輸出低電位；靈敏度調節過高時，運放器[IC3]輸出為低電位，運放器[IC6]為四運算放大器，其第10腳串聯電阻[R30]接運放器[IC2]的輸出端，第8、9兩腳共接第12腳，第11腳接地，電阻[R29]並聯電容[C6]跨接於第10腳與地之間，第13腳串聯電阻[R33]並且接地，同時，第14腳串聯電阻[R31]與[R59]的接點，可變電阻[Rw]的滑動接點串聯電阻[R56]連接集成塊[IC6]的第5腳、其第6、7兩腳共接於第3腳，第4腳接穩壓輸出端[G]，第2腳與第1腳之間跨接電阻[R58]，集成塊[IC6]的第1腳串聯電阻[R34]接於運放器[IC7]的第2腳，電阻[RJ1]串聯[RJ2]構成基準電壓迴路，跨接於穩壓輸出端[G]與地之間，該兩電阻[RJ1]與[RJ2]的接點即[B]點連接第3腳，第4腳接地，第1腳與第8腳跨接電容[C7]，第7腳接穩壓輸出端[G]，並且第7腳與第5腳跨接電阻[RI7]，第6腳即輸出端連接集成塊[IC4]的第1、2兩腳；具有升高直流電壓特性的電路[9]，其集成塊[IC4]的第8腳即輸出端接電晶體[BG2]的基極，電晶體[BG2]的集電極通過電容[C10]接二極體[D1]的正極，二極體[D1]的負極為輸出端[A]點，另有二極體[D2]正極接地，其負極接電容[C10]與二極體[D1]的接點，電阻[R50]並聯電容[C12]共同跨接於[A]點與地之間，穩壓輸出端[G]串接電阻[R49]與電感[Lc]，接於電晶體[BG2]的集電極，發射極接地，電晶體[BG2]放大的振蕩信號，經過檢波、濾波處理後，由其輸出端[A]點輸出的直流電壓高於電池[E]的工作電壓。具有電阻[R44]串聯電阻[R45]構成的第三迴路，跨接於穩壓輸出端[G]與地之間，運放器[IC9]的反相輸入端連接電阻[R44]與[R45]的接點，取得基準電壓信號，由電阻[R46]串聯電阻[R47]構成的第四迴路跨接於電池[E]的正極與地之間，運放器[IC9]的正相輸入端連接電阻[R46]與[R47]的接點，取得電池[E]的電壓變化的信號，運放器[IC9]的第6腳即輸出端連接開關[K1]的[K1-2]端，其第5腳與第7腳跨接電阻[RI9]，並且第7腳連接穩壓輸出端[G]點，第3腳與第6腳之間跨接電阻[RF9]，其第1腳與第8腳跨接電容[C9]，電池[E]的電壓下降至某一電壓值時，運放器[IC9]輸出高電位，電源自檢電路工作時，開關[K1]位於[K1-2]端。
2.根據權利要求
1所述的易燃物品探測報警裝置，其特徵是，電晶體〔BG2〕集電極串聯的電阻〔R49〕為120KΩ，串聯的電感〔LC〕為2.2mk，第三迴路的電阻〔R44〕〔R45〕為150KΩ100KΩ，第四迴路的電阻〔R46〕〔R47〕為750KΩ270KΩ。
3.根據權利要求
1所述的易燃物品探測報警裝置，其特徵是，探測器件〔QM〕為氣敏半導體傳感器。
專利摘要
本實用新型易燃物品探測報警裝置，主要由探測、信號處理、報警與直流電源等部分組成。它採用氣敏半導體傳感器件，設計有靈敏度自檢電路，能夠探測諸如汽油、煤油、酒精、香蕉水等易燃物品所揮發出的微量氣味，無變壓器升壓電路減少了裝置的體積和重量，電源自檢電路與探測時間控制電路為使用者提供了便利。易燃物品探測報警裝置為手持式探測工作，機動方便，適用於鐵路及其它交通部門查禁易燃物品。
文檔編號G08B17/10GK86207590SQ86207590
公開日1988年2月24日 申請日期1986年10月25日
發明者盧風山, 朱貽任, 宋慶功 申請人:西安鐵路科學技術開發公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan