一種可檢測(cè)一氧化碳濃度的燃?xì)鉄崴鞯闹圃旆椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)鉄崴骷夹g(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可檢測(cè)一氧化碳濃度的燃?xì)鉄崴鳌?br>【背景技術(shù)】
[0002]在人們的家庭生活中，對(duì)于熱水的供應(yīng)需求是巨大的。目前，大多數(shù)城市家庭都裝有燃?xì)鉄崴鳎ㄟ^(guò)燃燒天然氣來(lái)加熱自來(lái)水。
[0003]天然氣的主要成分是甲烷，無(wú)色、無(wú)味、本身不具有毒性，當(dāng)其充分燃燒時(shí)，產(chǎn)生的二氧化碳和水蒸氣也不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。但是，甲烷在不充分燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w。
[0004]—氧化碳的主要危害一方面是與人體內(nèi)血紅蛋白結(jié)合，使其無(wú)法再結(jié)合氧而使人中毒，嚴(yán)重的可導(dǎo)致昏迷甚至死亡；另一方面則是與空氣混合達(dá)到爆炸極限時(shí)，由于電火花或是與某些物體發(fā)生碰撞而爆炸造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損。
[0005]由于燃?xì)鉄崴鞫喟惭b于廚房或者衛(wèi)生間等不易于通風(fēng)的地方，一旦氧氣濃度下降，很容易造成甲烷的不完全燃燒，這無(wú)疑給燃?xì)鉄崴鞯氖褂脦?lái)了一定的安全隱患。
[0006]目前，市場(chǎng)上存在一些檢測(cè)一氧化碳濃度的儀器，由于其質(zhì)量、體積和易用性等方面的限制，一般廣泛用于礦山、汽車等空氣安全質(zhì)量檢測(cè)的地方，很少將其用于家庭生活。此外，由于燃?xì)鉄崴鲀H在使用時(shí)可能產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，單獨(dú)的檢測(cè)儀器若是一直開(kāi)啟會(huì)造成儀器的老化和不必要的浪費(fèi)，若是不斷的手動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉不僅繁瑣，而且可能遺忘，非常不人性化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可檢測(cè)一氧化碳濃度的燃?xì)鉄崴?，該熱水器每次開(kāi)啟燃?xì)鉄崴骱笞詣?dòng)檢測(cè)一氧化碳濃度并實(shí)時(shí)顯示，在超過(guò)警戒濃度后，采取報(bào)警等措施以提示相關(guān)人員，盡量將可能造成的損失降到最小。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:一種可檢測(cè)一氧化碳濃度的燃?xì)鉄崴?，包括熱水器本體，熱水器本體的外殼外表面裝有熱水器控制面板以及與安全相關(guān)的一氧化碳濃度顯示器和蜂鳴器，熱水器本體內(nèi)部的下半空間布置有燃?xì)馊紵遥細(xì)馊紵彝獠坷@有熱水管道，燃?xì)馊紵翼敳吭O(shè)置有排氣孔，熱水器本體內(nèi)部的上面空間布置有裝在熱水器外殼內(nèi)的一氧化碳檢測(cè)裝置;熱水器外殼內(nèi)部空氣通過(guò)其上的透氣窗與外部連通，一氧化碳檢測(cè)裝置通過(guò)其上的線路進(jìn)出孔與外部設(shè)備相連。
[0009]進(jìn)一步的，所述一氧化碳濃度檢測(cè)裝置包括一氧化碳傳感器、電流放大電路、單片機(jī)、繼電器控制電路、數(shù)碼管;所述一氧化碳傳感器與電流放大電路的輸入端相連，電流放大電路的輸出端連接到單片機(jī)的具有AD轉(zhuǎn)換功能的輸入引腳，單片機(jī)的控制數(shù)碼管顯示的輸出引腳連接至數(shù)碼管，單片機(jī)控制蜂鳴器報(bào)警的輸出引腳連接至蜂鳴器;單片機(jī)繼電器的輸出引腳連接至繼電器控制電路的輸入端。
[0010]進(jìn)一步的，所述電流放大電路包括運(yùn)放U1A、電阻R1、電阻R2、電容Cl和電容C2;其中，所述電阻Rl的一端、電容Cl的一端以及一氧化碳傳感器12均與運(yùn)放UlA的負(fù)極輸入端相連;運(yùn)放UlA的正極輸入端接地;運(yùn)放UlA的輸出端與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端、電阻Rl的另一端、電容Cl的另一端以及電容C2的一端相連后作為電流放大電路的輸出端與單片機(jī)的具有AD轉(zhuǎn)換功能的輸入引腳相連;電容C2的另一端接地。
[0011]進(jìn)一步的，所述繼電器控制電路包括三極管Ql、電阻R3、電阻R4、電容C3、二極管D3、繼電器Kl;單片機(jī)控制繼電器通斷的引腳與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的集電極與電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端接12V電源;三極管Ql的發(fā)射極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端、電容C3的一端、二極管D3的負(fù)極均與繼電器Kl線圈的一端相連;電容C3的另一端、二極管D3的正極以及繼電器Kl線圈的另一端均接地;繼電器Kl的常開(kāi)開(kāi)關(guān)串接在熱水器的電源線上。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0013](I)將一氧化碳濃度檢測(cè)裝置集成在燃?xì)鉄崴鲀?nèi)部，并進(jìn)一步合理分配了內(nèi)部空間；設(shè)計(jì)一種電流放大電路，由于一氧化碳傳感器輸出的是微弱的電流信號(hào)，因此信號(hào)放大電路在信號(hào)采集中占據(jù)重要的地位，所以需要一種具有抗干擾能力、高增益的放大電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器輸出電流信號(hào)的放大和轉(zhuǎn)換。
[0014](2)選擇一款集成有AD轉(zhuǎn)換模塊的單片機(jī)芯片(如TMS320F2812)，通過(guò)單片機(jī)芯片對(duì)放大電路輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，得到當(dāng)前空氣中一氧化碳濃度。將該濃度與允許值對(duì)比，然后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)來(lái)控制其他外設(shè)的工作(如蜂鳴器和LED數(shù)碼管)以及實(shí)現(xiàn)對(duì)燃?xì)鉄崴骺傠娫吹目刂?。選擇恰當(dāng)?shù)姆澍Q器和數(shù)碼管，使得數(shù)碼管能夠?qū)崟r(shí)顯示當(dāng)前環(huán)境一氧化碳的濃度，蜂鳴器根據(jù)單片機(jī)的控制信號(hào)在一氧化碳濃度超過(guò)允許值后發(fā)出警報(bào)。選擇恰當(dāng)?shù)碾姶爬^電器，使得燃?xì)鉄崴鞯碾娫纯刂苹芈纺茉谝谎趸紳舛瘸瑯?biāo)后，切斷熱水器電源，防止天然氣的進(jìn)一步不完全燃燒產(chǎn)生更多的一氧化碳。
[0015](3)在使用時(shí)能夠做到實(shí)時(shí)檢測(cè)一氧化碳濃度，在一氧化碳濃度超過(guò)允許濃度后能發(fā)出報(bào)警信號(hào)并馬上切斷燃?xì)鉄崴鞴ぷ麟娫?，保障使用者的生命安全?br>[0016](4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧、功能可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的正視圖；
[0019]圖3是本發(fā)明的俯視圖；
[0020]圖4是本發(fā)明的側(cè)視圖；
[0021 ]圖5是本發(fā)明的一氧化碳濃度檢測(cè)裝置的原理框圖；
[0022]圖6是本發(fā)明的一氧化碳傳感器的元件結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖7是本發(fā)明的電流放大電路圖；
[0024]圖8是本發(fā)明的單片機(jī)程序流程圖；
[0025]圖9是本發(fā)明的繼電器控制電路圖；
[0026]其中:1.外殼，2.—氧化碳檢測(cè)裝置，3.透氣窗，4.線路進(jìn)出孔，5.燃?xì)馊紵遥?.熱水管道，7.蜂鳴器，8.—氧化碳濃度顯示器，9.熱水器控制面板，10.排氣孔，11.傳感器透氣孔，12.工作電極，13.輔助/參比電極，14.電解液，15.傳感器殼體，16.過(guò)濾器。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0028]如圖1-4所示，本發(fā)明包括熱水器本體，熱水器本體的外殼I外表面裝有熱水器控制面板9以及與安全相關(guān)的一氧化碳濃度顯示器8和蜂鳴器7，熱水器本體內(nèi)部的下半空間布置有燃?xì)馊紵?，燃?xì)馊紵?外部繞有熱水管道6，燃?xì)馊紵?頂部設(shè)置有排氣孔10，熱水器本體內(nèi)部的上面空間布置有裝在熱水器外殼I內(nèi)的一氧化碳檢測(cè)裝置2;熱水器外殼I內(nèi)部空氣通過(guò)其上的透氣窗3與外部連通，一氧化碳檢測(cè)裝置2通過(guò)其上的線路進(jìn)出孔4與外部設(shè)備相連。
[0029]如圖5所示，所述一氧化碳濃度檢測(cè)裝置包括一氧化碳傳感器、電流放大電路、單片機(jī)、繼電器控制電路、數(shù)碼管;所述一氧化碳傳感器12與電流放大電路的輸入端相連，電流放大電路的輸出端連接到單片機(jī)的具有