Analiza uporabe termoparova u uređajima za zaštitu od nedostatka kisika

Grijači plina obično se koriste oprema za grijanje u kućama. Oni konzumiraju kisik tijekom rada. U neventiliranim uvjetima, dugotrajni rad uzrokovat će hipoksiju u zatvorenom, uzrokujući ljudsku nelagodu, čak i gušenje i ugrožavanje osobne sigurnosti, tako da mora postojati plan zaštite od nedostatka kisika. Uloga uređaja za zaštitu od nedostatka kisika je: kada uređaj otkrije da je sadržaj kisika u zatvorenom zraku nizak, automatski će automatski zatvoriti upravljački ventil odmah i alarm za prikaz oznake nedostatka kisika, podsjećajući korisnika na ventilaciju. To je uobičajeni senzor temperature, široko se koristi u mjerenju temperature. Njegov je princip: spojiti dva kraja dva različita vodiča u zatvorenu petlju, a zbog nejednake temperature na dva kraja, u petlji se generira termoelektrični potencijal. Ovaj se fenomen naziva termoelektrični fenomen u fizici. Ovaj članak uglavnom koristi termoelektrični fenomen za planiranje uređaja za zaštitu od nedostatka kisika.

1. Princip rada opreme za zaštitu od nedostatka kisika

Načelo rada ove zaštite je: kada su opskrba plinom i opskrba kisikom konstantna, temperatura izgaranja plamena je također konstantna. Kad je udio kisika u zraku dovoljan, temperatura plamena može doseći oko 700 stupnjeva; Kad se udio kisika u zraku smanjuje, temperatura plamena se također smanjuje. Prema američkom standardu, temperatura plamena u stanju s nedostatkom kisika ne prelazi 450 stupnjeva, a termoelektrični potencijal na relativnoj temperaturi od 450 stupnjeva je 1815MV. Ako temperatura plamena izmjerenog termoelementom nije dobra, može se utvrditi da sadržaj kisika u zraku nije dobar, a potreban je alarm za zatvaranje upravljačkog ventila. Funkcija zaštite od nedostatka kisika ove sheme postiže se na sljedeći način: odabran je širokostruki pojedinačni mikroračunatelj AT89C2051, koji ima analogni komparator iznutra, a P110 i P111 su ulazne igle komparatora. Spojite potencijalni signal 1815MV na P111 pin, gdje je naponski signal na referentnom kraju potreban stabilan, tako da je regulator napona spojen na VCC. Signal temperature plamena izmjeren termoelementom pojačava se i povezuje na P110 pin, a zatim se unutarnji analogni komparator koristi za usporedbu dva električna signala. Ako je signal P110 PIN niži od P111 PIN signala, to znači da u sobi nedostaje kisika. U ovom trenutku, upravljački ventil je zatvoren i prikazuje se alarm.

2. Sastav hardvera

Uređaj se uglavnom sastoji od mikroračunala s jednim čipom, termoelementa i potenciometra. Microcomputer s jednim čipom je visoko-učinkovit jednokomppunitelj s jednim čipom AT89C2051 koji je pokrenuo Atmel iz Sjedinjenih Država. Unutra ima analogni komparator, a P110 i P111 su ulazne igle komparatora. Funkcija zaštite hipoksije može se ostvariti korištenjem ovog analognog komparatora. Upute AT89C2051 u potpunosti su kompatibilne s MCS -51 serijama s jednim čipsom mikroračunala Intela. Ima 2K-bajt flash programibilnu i brisanju memoriju samo za čitanje. Upotreba ovog čipa može uvelike pojednostaviti dizajn kruga. Upotreba ovog čipa također ostvaruje druge funkcije grijača, koje se ovdje neće ponoviti. Termoelement koristi termoelement tipa K. Termoelektrični potencijalni signal koji primi pojačava i obrađuje pojačalo, a zatim je spojen na mikroračunalo s jednim čipom. Termocil također igra ulogu prikupljanja temperaturnog signala konstantne otvorene vatre u grijaču. Potencijalni signal potenciometra je 1815MV, a njegov referentni terminal spojen je na regulator napona 358B -25.

3. Sažetak

Uređaj za zaštitu od nedostatka kisika normalno djeluje u dnevnim grijačima plina i testiran je da kontinuirano radi dva mjeseca bez ikakvih grešaka. Budući da senzor koristi termoelement, jeftiniji je od ostalih senzora i ima stabilne performanse, tako da uređaj također ima visoke troškove.