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熱電偶在缺氧保護裝置中的使用分析

編輯:樂清市長豐測溫器件有限公司  時間:2020-02-13

  燃氣取暖器是家庭室內常常用到的取暖設備,作業時需要耗氧氣,在不通風的條件下,長期作業會造成室內缺氧,引起人體不適,乃至窒息,危及人身安全,所以必須有缺氧維護規劃。缺氧維護設備起到的作用是:當設備監測到室內空氣含氧量偏低時會當即自動封閉控制閥,并報警顯現缺氧標明,提醒使用者應當通風換氣。是常見的一種溫度傳感器,廣泛應用于溫度的測量日子中。它的原理是:將兩根不同導體的兩端接成閉合回路,由于兩端溫度的不等,因而在回路中產生熱電勢。這種現象在物理學上稱為熱電現象。本文主要是使用的熱電現象規劃了一種缺氧維護設備。

  一、缺氧維護設備的作業原理

  該項維護的作業原理是:當燃氣供給量和供氧量一定時,火焰焚燒溫度也是一定的,當空氣中含氧量足夠時,火焰溫度可達700℃左右;當空氣中的含氧量下降時,火焰溫度也下降。依據美國標準,在缺氧狀態火焰的溫度不超過450℃,在相對溫度450℃時的熱電勢為1815mV。如果熱電偶測得常明火火焰的溫度不行,即可認定為空氣中的含氧量不行,需要報警并封閉控制閥。本方案的缺氧維護功用是這樣完成的:選用寬溫型單片機AT89C2051,它內部自帶一個模仿比較器,P110和P111是該比較器輸入管腳。將1815mV的電位信號接入P111管腳,其中參閱端的電壓信號要求安穩,故在VCC處接一穩壓器件。將熱電偶測得的火焰溫度信號經擴大處理后接入P110管腳,然后使用其內部模仿比較器比較這兩個電信號。如果P110管腳信號低于P111管腳信號,則說明室內缺氧,這時控制閥封閉,并報警顯現。

  二、硬件組成

  該設備主要由單片機、熱電偶、電位器組成。單片機選用是美國ATMEL公司推出的高效單片機AT89C2051,它內部自帶模仿比較器,P110和P111是該比較器輸入管腳。使用此模仿比較器可完成缺氧維護功用。AT89C2051的指令與INTEL公司的MCS-51系列單片機完全兼容,本身帶有2K字節閃速可編程可擦除只讀存儲器,選用此芯片可大大簡化電路的規劃,選用該芯片一起也完成了取暖器的其它功用,在此不贅述。熱電偶選用K型熱電偶,它接收的熱電勢信號經擴大器擴大處理后接入單片機,該熱電偶在取暖器中還起著采集常明火溫度信號的作用。電位器的電位信號為1815mV,其參閱端接一穩壓源358B-25。

  三、總結

  該缺氧維護設備在日常燃氣取暖器中運行正常,經測試接連作業兩個月無故障。由于傳感器選用的是熱電偶,比其它傳感器價格低,并且功能也安穩,該設備也具有較高的性價比。





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