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炎热夏季 一氧化碳传感器火灾预防及报警器设计

时间:2018-07-26 09:58来源:www.winsensor.com 作者:郑州炜盛科技 点击:

当火灾发生时,尤其是火灾发生初期,由于不完全燃烧,在火灾现场的建筑物内会有大量的一氧化碳产生,直接威胁着建筑物内人员以及将要进入火灾现场救助的消防人员的生命安全。 因此找到一种一氧化碳火灾报警器,并把建筑物内的一氧化碳浓度状况实时传送到消防控制中心用于指导火灾救援至关重要。
 

根据GBl5631,2008特种火灾探测器中的“4.5点型一氧化碳探测器”,对其技术要求有如下规定:

该响应阀值应为火灾初期的报警值。

另外根据UL2034.2007碳氧血红蛋白数量与一氧化碳浓度和时间的关系曲线,救援(消防)人员的碳氧血红蛋白规定在25%COHb(头痛、恶心)以下,即曲线F以下,应能直接进入该建筑物内,对还没来得及撤离的人员实施救援,救援后并能安全的撤离时间如按10min计算。那么报警器的上限报警浓度应设定在1000ppm。

为了能实时掌握建筑物内的一氧化碳气体浓度,该报警器除在现场发出报警信号以外,还应把气体浓度信号实时的传送到消防控制中心,以便对进入现场的救援人员进行指导。

报警器的设计电路框图如下图。目前的单片机的A/D转换位数一般为10位,为了解决气体的检测在低浓度段(0-250ppm)的准确性及检测范围宽(0-3000ppm)的特点。

对传感器的信号采用两级放大双A/D输入方法,即在低浓度段,使用两级放大,高浓度段使用一级放大。从图中可以看出传感器需要一个2v的偏置电压。

如果单片机的A/D转换输入电压为5V的话,其分辨率=1024x3+5=614.4。低浓度段(0-250ppm)的检测精度为 250/分辨搴=0.407,高浓度l爱(0-3000ppm)的检测精度为 3000/分辨率=4.88。这样,就可以兼顾检测准确性及宽范围的要求。

因为电化学式一氧化碳传感器对电源的要求很低,直线性好, 选择性也很高,在报警应用产品的设计中,信号的处理和显示都很容易实现。 为了能够及时准确的将火灾现场的情况传送到消防控制中心,采用电化学式传感器作为核心器件是更适合的。