Analiza primjene termoparova u uređajima za zaštitu od nedostatka kisika

Plinski grijači obično su korištena oprema za unutarnje grijanje u kućanstvima, koja zahtijeva potrošnju kisika tijekom rada. U slabo prozračenim uvjetima, dugotrajni rad može izazvati hipoksiju u zatvorenom prostoru, uzrokujući nelagodu, pa čak i gušenje, ugrožavajući osobnu sigurnost. Stoga mora postojati plan održavanja hipoksije. Funkcija opreme za održavanje nedostatka kisika je automatsko zatvaranje kontrolnog ventila i prikaz alarma koji ukazuje na nedostatak kisika kada oprema otkrije nizak sadržaj kisika u unutarnjem zraku, podsjećajući korisnike da provjetre i izmijene zrak. To je uobičajeni temperaturni senzor koji se široko koristi u mjerenju temperature. Njegov princip je spajanje dva kraja dva različita vodiča u zatvoreni strujni krug, a zbog nejednake temperature na oba kraja u krugu se stvara termoelektrični potencijal. Ovaj fenomen se u fizici naziva termoelektrični fenomen. Ovaj članak uglavnom planira opremu za održavanje hipoksije pomoću termoelektričnih fenomena.
1, Princip rada opreme za održavanje s nedostatkom kisika
Princip rada ovog održavanja je da kada su dovod plina i dovod kisika konstantni, temperatura spaljivanja plamena je također konstantna. Kada je sadržaj kisika u zraku dovoljan, temperatura plamena može doseći oko 700 stupnjeva; Kada se sadržaj kisika u zraku smanjuje, smanjuje se i temperatura plamena. Prema američkim standardima, temperatura plamena u anaerobnom stanju ne prelazi 450 stupnjeva, a termoelektrični potencijal je 1815mV pri relativnoj temperaturi od 450 stupnjeva. Ako temperatura stalnog plamena izmjerena termoelementom nije dobra, može se smatrati da sadržaj kisika u zraku nije visok, te je potrebno aktivirati alarm i zatvoriti kontrolni ventil. Funkcija održavanja hipoksije ove sheme je dovršena na sljedeći način: odabran je mikrokontroler široke temperature AT89C2051, koji dolazi s internim analognim komparatorom, a P110 i P111 su ulazni pinovi komparatora. Spojite potencijalni signal od 1815 mV na pin P111, gdje naponski signal na referentnom kraju zahtijeva stabilnost. Stoga spojite regulator napona na VCC. Nakon pojačanja signala temperature plamena izmjerenog termoelementom, spojite ga na P110 pin, a zatim upotrijebite njegov interni analogni komparator za usporedbu ova dva električna signala. Ako je signal pina P110 niži od signala pina P111, to ukazuje na hipoksiju u zatvorenom prostoru. U to vrijeme je kontrolni ventil zatvoren i prikazuje se alarm.
2, Sastav hardvera
Ovaj uređaj se uglavnom sastoji od mikrokontrolera, termoelementa i potenciometra. Odabir mikrokontrolera je AT89C2051, učinkovit mikrokontroler koji je lansirao ATMEL u Sjedinjenim Državama. Dolazi s internim analognim komparatorom, a P110 i P111 su ulazni pinovi komparatora. Ovaj imitacijski komparator može se koristiti za postizanje funkcije održavanja hipoksije. Instrukcija AT89C2051 potpuno je kompatibilna s INTEL-ovim mikrokontrolerom serije MCS-51 i dolazi s 2K byte flash programabilnom memorijom samo za čitanje koja se može izbrisati. Odabir ovog čipa može uvelike pojednostaviti planiranje kruga, a također može zajedno dovršiti druge funkcije grijača. Ovdje se neće ponavljati. Termopar tipa K odabran je kao termoelement, a primljeni signal termoelektričnog potencijala pojačava se i obrađuje pojačalom prije spajanja na mikrokontroler. Ovaj termoelement također igra ulogu u prikupljanju signala temperature stalnog otvorenog plamena u grijaču. Potencijalni signal potenciometra je 1815 mV, a njegova referentna stezaljka spojena je na izvor stabilizacije napona 358B-25.

3, Sažetak
Oprema za održavanje s nedostatkom kisika radi normalno u dnevnim plinskim grijačima i testirana je dva uzastopna mjeseca bez ikakvih kvarova. Zbog korištenja termoparova kao senzora, koji su jeftiniji od ostalih senzora i imaju stabilne funkcije, ovaj uređaj također ima visok omjer cijene i učinka.