Analyse des Einsatzes von Thermoelementen in Sauerstoffmangelschutzgeräten

Gasheizgeräte sind in Haushalten häufig verwendete Innenheizgeräte, die während des Betriebs einen Sauerstoffverbrauch erfordern. Unter schlecht belüfteten Bedingungen kann ein längerer Betrieb zu Hypoxie in Innenräumen führen, was zu Unbehagen und sogar Erstickungsgefahr führt und die persönliche Sicherheit gefährdet. Daher muss ein Hypoxie-Erhaltungsplan vorliegen. Die Funktion von Sauerstoffmangel-Wartungsgeräten besteht darin, das Steuerventil automatisch zu schließen und einen Alarm anzuzeigen, der auf Sauerstoffmangel hinweist, wenn das Gerät einen niedrigen Sauerstoffgehalt in der Raumluft erkennt, und Benutzer daran zu erinnern, zu lüften und Luft auszutauschen. Es handelt sich um einen gängigen Temperatursensor, der häufig zur Temperaturmessung eingesetzt wird. Sein Prinzip besteht darin, die beiden Enden zweier unterschiedlicher Leiter zu einem geschlossenen Stromkreis zu verbinden. Aufgrund der ungleichen Temperatur an beiden Enden wird im Stromkreis ein thermoelektrisches Potenzial erzeugt. Dieses Phänomen wird in der Physik thermoelektrisches Phänomen genannt. In diesem Artikel wird hauptsächlich eine Hypoxie-Wartungsausrüstung unter Verwendung thermoelektrischer Phänomene beschrieben.
1, Das Funktionsprinzip von Sauerstoffmangel-Wartungsgeräten
Das Funktionsprinzip dieser Wartung besteht darin, dass bei konstanter Gas- und Sauerstoffzufuhr auch die Flammenverbrennungstemperatur konstant ist. Wenn der Sauerstoffgehalt in der Luft ausreichend ist, kann die Flammentemperatur etwa 700 Grad erreichen; Wenn der Sauerstoffgehalt in der Luft abnimmt, sinkt auch die Flammentemperatur. Nach amerikanischen Standards überschreitet die Temperatur der Flamme im anaeroben Zustand 450 Grad nicht und das thermoelektrische Potenzial beträgt 1815 mV bei einer relativen Temperatur von 450 Grad. Wenn die vom Thermoelement gemessene Temperatur der konstanten Flamme nicht gut ist, kann davon ausgegangen werden, dass der Sauerstoffgehalt in der Luft nicht hoch ist und ein Alarm ausgelöst und das Steuerventil geschlossen werden muss. Die Hypoxie-Aufrechterhaltungsfunktion dieses Schemas wird wie folgt abgeschlossen: Es wird ein Weittemperatur-Mikrocontroller AT89C2051 ausgewählt, der mit einem internen analogen Komparator ausgestattet ist, und P110 und P111 sind die Eingangspins des Komparators. Schließen Sie ein Potenzialsignal von 1815 mV an Pin P111 an, wo das Spannungssignal am Referenzende Stabilität erfordert. Schließen Sie daher am VCC einen Spannungsregler an. Nachdem Sie das vom Thermoelement gemessene Flammentemperatursignal verstärkt haben, schließen Sie es an den P110-Pin an und verwenden Sie dann seinen internen Analogkomparator, um diese beiden elektrischen Signale zu vergleichen. Wenn das Signal von Pin P110 niedriger ist als das von Pin P111, deutet dies auf eine Innenraumhypoxie hin. Zu diesem Zeitpunkt ist das Steuerventil geschlossen und ein Alarm wird angezeigt.
2, Hardware-Zusammensetzung
Dieses Gerät besteht hauptsächlich aus einem Mikrocontroller, einem Thermoelement und einem Potentiometer. Die Mikrocontroller-Auswahl ist AT89C2051, ein effizienter Mikrocontroller, der von ATMEL in den USA eingeführt wurde. Es verfügt über einen internen Analogkomparator und P110 und P111 sind die Eingangspins des Komparators. Dieser Nachahmungskomparator kann verwendet werden, um eine Hypoxie-Aufrechterhaltungsfunktion zu erreichen. Der Befehl des AT89C2051 ist vollständig kompatibel mit dem Mikrocontroller der MCS-51-Serie von INTEL und verfügt über einen 2K-Byte-Flash-programmierbaren, löschbaren Nur-Lese-Speicher. Die Wahl dieses Chips kann die Schaltungsplanung erheblich vereinfachen und auch andere Funktionen des Heizgeräts gemeinsam vervollständigen. Es wird hier nicht wiederholt. Als Thermoelement wird das K-Typ-Thermoelement ausgewählt und das empfangene thermoelektrische Potentialsignal wird von einem Verstärker verstärkt und verarbeitet, bevor es an einen Mikrocontroller angeschlossen wird. Dieses Thermoelement spielt auch eine Rolle bei der Erfassung des Temperatursignals einer konstant offenen Flamme im Heizgerät. Das Potentialsignal des Potentiometers beträgt 1815 mV und sein Referenzanschluss ist mit einer Spannungsstabilisierungsquelle 358B-25 verbunden.

3, Zusammenfassung
Die Sauerstoffmangel-Wartungsausrüstung funktioniert in täglichen Gasheizgeräten normal und wurde zwei aufeinanderfolgende Monate lang ohne Fehlfunktionen getestet. Durch den Einsatz von Thermoelementen als Sensoren, die günstiger als andere Sensoren sind und eine stabile Funktion aufweisen, weist dieses Gerät zudem ein hohes Preis-Leistungs-Verhältnis auf.