Извещатель утечки природного газа

Содержание

Датчик утечки газа

Извещатель утечки природного газа

Пожары и взрывы, которые возникают в результате распространения в окружающей среде различного по происхождению газа, вовсе не редкость. Для предотвращения подобных ситуаций были разработаны специальные устройства – датчики утечки газа.

Датчики определения повышения концентрации газа в воздухе предназначены своевременно обнаруживать утечку и оповещать об этом окружающих. Некоторые модели оснащены специальными механизмами (запорной арматурой), позволяющими быстро принимать меры по перекрытию газа в местах его подачи в помещение.

Самые простые устройства определяют концентрацию одного определенного или нескольких газов, и в случае увеличения предельного его порога подают звуковой сигнал.

Они, как правило, представляют собой небольшие переносные модели, которые можно устанавливать в любом предпочтительном месте. Однако они используются исключительно в частных целях для личной безопасности.

Рынок полон также промышленных устройств, предназначенных для использования в цехах, на складах и т. д.

Виды датчиков утечки газа

Условно все датчики утечки газа можно разделить на две группы: проводные и беспроводные.

Исходя из названия категорий, можно сделать вывод о источнике питания устройств. Категория проводных датчиков работает от стандартной электрической сети, беспроводные — от автономного аккумулятора, установленного непосредственно в приборе.

Делятся датчики утечки газа по методу определения концентрации ядовитого вещества в окружающей среде на следующие группы:

  • Полупроводниковые.
  • Каталитические.
  • Инфракрасные.

Полупроводниковые устройства работают на базе полупроводников и основаны на методе поглощения поверхностью нагретого оксида газа в окружающей среде.

Каталитические модели по своей сути представляют усовершенствованную разработку взрывобезопасной лампы. В основе таких приборов лежит горение газа и превращение его в воду и углекислый газ.

Инфракрасные датчики определяют концентрацию газа, полосы поглощения которых находятся в диапазоне инфракрасного электромагнитного спектра.

Различают также датчики газа с клапаном и без него. В отдельную категорию можно выделить GSM-устройства.

Особенности проводных и беспроводных датчиков утечки газа

Как описывалось ранее, все датчики можно условно разделить на две категории: проводные и беспроводные.

Проводные устройства питаются от электрической сети в 220В. Многие считают, что такие модели не безопасны, так как при повышении концентрации газа в окружающей среде заряд может стать причиной взрыва.

Подобное мнение ошибочно, так как разработаны устройства специальным образом и соответствующее питание ничем не грозит. Преимуществом проводных датчиков утечки газа является невысокая стоимость самих приборов и их обслуживания.

Недостатком является высокое потребление энергии, направленной на обеспечение работоспособности сенсоров.

Беспроводные модели питаются от аккумуляторной батареи, что позволяет использовать их практически в любом месте. Все тоже большое потребление энергии не позволяет изобрести подобные устройства для промышленных помещений и складов. Еще одним недостатком беспроводных моделей является более высокая стоимость.

Краткие характеристики датчиков с клапаном

Широкое применение получили датчики утечки газа с запорной арматурой или клапаном. При срабатывании чувствительного элемента в устройстве происходит замыкание электрической цепи, благодаря чему передается сигнал на запирание клапана, перекрывающего поступление газа в помещение.

Датчик утечки газа с клапаном

Устанавливаются такие модели, как правило, перед газовыми фильтрами, горелкой, регулятором давления, колонкой, бойлером и прочим газовым оборудованием.

Монтаж датчиков с клапаном требует специального вмешательства мастера, который должен врезать запорную арматуру в газовую трубу и проверить работоспособность всех компонентов системы.

Запорная арматура не изнашивается и не требует подключения к электрической сети. Возврат клапана в обратное положение производится ручным способом.

Краткие характеристики датчиков с модулем gsm

Современные модели датчиков утечки газа оснащаются модулями беспроводной связи, которые позволяют использовать устройства в системе GSM-сигнализации.

Сразу после срабатывания определяющего элемента датчик передает сигнал тревоги непосредственно на мобильный номер владельца.

Таким образом, можно самостоятельно принять оперативные меры по предотвращению утечки.

Помимо определения утечки газа, используемый GSM-блок может применяться вместе с другими элементами системы безопасности, предоставляет возможность подключать датчики воды, открытия и закрытия дверей, пожарные извещатели и т. д.

Принцип работы датчиков газа

Как упоминалось ранее, устройства для определения увеличения концентрации газа в окружающей среде подразделяются на три типа:

  • Полупроводниковые.
  • Каталитические.
  • Инфракрасные.

Чтобы понять их принцип работы, необходимо рассмотреть каждый в отдельности.

В основе каталитических датчиков лежит принцип превращение газа на воду и углекислый газ при его горении. Подобные приборы также относят к типу электрокаталитических.

Их принцип действия заключается в том, что во время прохождения воздушных потоков с увеличенной концентрацией газа через анализатор, начинается горение газа, во время которого происходит изменение сопротивления на платиновой катушке. Вторая катушка с измерительным мостом используется в электрической сети для определения увеличения температуры. При этом, в прямой зависимости находятся измеряемое сопротивление и концентрация частиц газа в воздухе.

Для того, чтобы на катушку не воздействовали внешние факторы, на разных концах цепи располагаются термически согласованные шары, покрытые тонким слоем стекла.

Они действуют в качестве компенсатора.

Несмотря на то, что пламегаситель немного замедляет реагирование датчика, поступление информации о повышении концентрации поступает уже спустя два-три десятка секунд.

Полупроводниковые датчики по своему принципу удаленно напоминают каталитические.

На чувствительный элемент из кремниевой пластины наносится тонкая пленка из окиси металла (используется та же технология, что и при изготовлении схем для матерински плат).

Когда на поверхность окиси попадает газ, он поглощается ей и изменяет сопротивление, которое прямо пропорционально концентрации ядовитого вещества в воздухе.

Они получили широкое распространение в быту, но в промышленности применяются реже, так как недостаточно точны для определения некоторых газов. Недостатком также является медленное реагирование и длительное восстановление, требуют постоянного контроля со стороны.

Инфракрасные датчики используются в маломощном оборудовании для определения утечки газа промышленного назначения.

По сравнению с каталитическими они обладают рядом преимуществ, среди которых быстрый отклик (менее 10 секунд), низкий эксплуатационный расход энергии, упрощенный контроль, минимизация ложных срабатываний.

Основан принцип работы таких устройств на поглощении чувствительным элементом пары волн при попадании на него света. Они лежат в инфракрасном диапазоне. Одна из волн является эталонной, вторая – исследуемой.

Два пульсирующих источника излучают свет, который проходит через две среды и возвращается назад. Затем детектор сравнивает полученные сигналы и путем вычитания их сил определяет концентрацию газа в окружающей среде.

Места установки

В зависимости от типа улавливаемого газа, для которого предназначены датчики, различается их расположение в помещении.

Так, к примеру, устройства для определения концентрации угарного газа или пропана принято монтировать внизу на стенах или колоннах (на расстоянии 25-30 см от пола), так как масса данных веществ больше чем у воздуха и они скапливаются ниже.

С природным газом ситуация противоположная: его масса меньше воздуха и он приподнимается вверх, следовательно, устройства предназначены для монтажа вверху помещения (на расстоянии 25-30 см от потолка).

Места установки датчиков утечки газа

Следует также учитывать еще несколько правил монтажа датчиков утечки газа:

  • Устанавливать приборы определения утечки газа рекомендуется вблизи газового оборудования.
  • Запрещается монтаж непосредственно на газовом оборудовании.
  • Запрещается монтаж в закрытом пространстве, где затруднена циркуляция воздушных потоков.
  • Запрещено устанавливать датчики обнаружения утечки газа около вентиляции, дверей и окон, где циркуляция воздушных потоков превышает предельно допустимую.
  • Запрещено устанавливать датчики определения утечки газа в помещениях, в которых используются аммиак и аэрозоли.

Обслуживание

Как правило, поставляемые конечному пользователю с завода датчики утечки газа идут откалиброванными и не требуют никаких подготовительных работ во время монтажа. Однако после установки прибора присмотр за ним не прекращается.

Раз в месяц рекомендуется очищать близлежащие области от пыли при помощи пылесоса и не сильно влажной чистой ветоши. Нужно следить, чтоб не повредить чувствительные элементы.

Необходимо регулярно проверять работоспособность чувствительных элементов.

Для этого нужно поднести зажигалку к устройству, подать газ и подержать на протяжении нескольких секунд, чтобы газ позволил датчику среагировать на присутствие побудителей.

После подачи сигнала нужно убедиться, что сирена тревоги отчетливо слышна в доме или за пределами помещения, если оно расположено отдельно. После рассеивания газа детектор самостоятельно вернется в рабочее состояние.

В случае диагностики датчиков с клапаном после проверки их работоспособности необходимо вручную открыть запорную арматуру.

Источник: https://sigadoma.ru/datchik-utechki-gaza.html

Бытовой газовый датчик утечки газа: типы, особенности и характеристики, принцип работы

Часто происходят взрывы и пожары по причине утечки топлива в помещении. Чтобы этого избежать, стоит устанавливать бытовой газовый датчик утечки газа. Прибор определяет его концентрацию в воздухе.

Когда показатели превышают норму, устройство оповещает об этом сигналом. Установить такое оборудование можно в любом месте.

Зачастую датчик используется для безопасности в быту, но есть и модели, предназначенные для промышленных помещений.

Датчики природного газа круглосуточно следят за изменениями в воздушно-газовой смеси. Подключают их к сети с напряжением 220 В.

Есть модели, которые работают от 12−24 В постоянного тока, их рационально устанавливать в тех помещениях, где часто бывают перебои подачи питания.

Чтобы подключить такую модификацию, потребуется дополнительный бесперебойный блок питания и батарея.

Газовый датчик утечки газа бытовой бывает двух типов:

Их различие в источнике питания. Первый вид работает от бытовой сети на 200 В. А для подключения второго необходим специальный аккумулятор, который размещается непосредственно в самом датчике.

В зависимости от способа, который помогает определить концентрацию топлива, поступающую в ОС, устройства делятся на такие типы:

  • Полупроводниковые — функционирование осуществляется за счет полупроводников, которые поглощают нагретые оксиды газа.
  • Инфракрасные — конструкция этого типа напоминает взрывоопасную лампу, работа которой основана на горении газа и разложении его на воду и углекислый газ.
  • Каталитические — способны определять количество газа в пределах действия инфракрасного спектра.
Читайте также  Перегородки 2 типа огнестойкости

Особенности и характеристики

Проводной тип устройства работает от потребительской сети со стандартным значением напряжения 220 В. Многие предполагают, что данный тип изделия опасен.

К взрыву по причине замыкания может привести большое количество газа в ОС. Однако, это не совсем правильно.

Данный тип устройства выполнен согласно специальной технологии, поэтому взрыв из-за короткого замыкания не произойдёт.

Такие приборы для дома дешёвые и просты в применении. Их минус в том, что они потребляют много электроэнергии, которая нужна для беспрерывной работы сенсоров.

Для работы беспроводного устройства необходим аккумулятор, который встраивается в корпус. За счёт этого датчик можно установить в любом месте. Он, как и первый вид, потребляет много энергии, поэтому в промышленности не используется. К тому же отличается такой тип устройства высокой ценой.

Современные приборы оснащены беспроводными элементами связи, что даёт возможность применять детали сигнализации. Чувствительный элемент сработает сразу, как концентрация топлива превысит нормальные показатели. После этого владелец получает сигнал на мобильный телефон и может самостоятельно устранить проблему.

Датчик утечки газа с клапаном применяется в роли автономного устройства, а также в виде дополнения к сигнализации.

Когда количество газа превышает допустимый порог, то датчик подаёт напряжение на запорный клапан, в результате чего газовая магистраль перекрывается. Заново открыть её можно только вручную, подняв рычаг красного цвета вверх.

В экстренных случаях предусмотрено ручное управление. Для этого нужно снять колпак и нажать на кнопку красного цвета в верхней части клапана.

Принцип работы

В зависимости от вида (полупроводниковые, инфракрасные или каталитические) устройства работают по-разному.

Реагирующим элементом в полупроводниковом датчике выступает пластина из кремния, покрытая оксидом металла. Такой метод применяется и в деталях для компьютера.

Оседание частиц газа на такой поверхности приводит к изменению сопротивления, оно равно количеству вредных элементов в воздухе. В быту такие приборы достигли широкого применения. В промышленности же они не используются, так как количество некоторого топлива определить очень сложно.

Недостаток полупроводниковых датчиков в медленном реагировании и в долгом восстановлении изделия, которое нуждается в контроле персонала.

В каталитических датчиках топливо во время горения расщепляется на H2O и CO2.

Когда малая концентрация воздуха с большим количеством топлива проходит через устройство, возникает горение, что приводит к изменению сопротивления в одной катушке, вторая определяет рост температуры. Чем выше концентрация газа в воздухе, тем больше сопротивление.

На концах катушки устанавливаются термошары, покрытые стеклянным слоем. Это приспособление играет роль компенсатора. Необходимо всего несколько секунд, чтобы определить концентрацию газа в помещении.

Инфракрасные датчики применяются в промышленности. Они имеют преимущества перед каталитическими: быстро включаются и мало потребляют электроэнергии.

Датчик анализирует газовые частицы с помощью светового излучения инфракрасного диапазона. При работе анализу полежит эталонная и исследуемая волна. Две среды проходят сквозь световой источник и возвращаются в исходное положение.

Затем устройство анализирует сигналы и показывает концентрацию газа в воздухе помещения.

Установка и обслуживание

Установка датчика зависит от того, какой вид газа вырабатывается. Если его масса тяжелее воздуха, то прибор нужно расположить внизу стены. Для работы с природным газом датчики располагают в верхней части стены.

Существуют правила монтажа, которых нужно придерживаться:

  • Не разрешается монтировать устройство около газового прибора и на нём.
  • Монтаж должен осуществляться в помещениях, в которые воздух не проникает.
  • Запрещена установка у дверей и окон.
  • Запрещена установка в помещениях с высокой концентрацией аммиака.

После приобретения бытовой датчик находится в полностью настроенном виде, поэтому не нуждается в дополнительных подготовительных операциях.

После установки на протяжении некоторого времени стоит понаблюдать за прибором. А также он требует регулярной очистки от загрязнений и пыли.

Главное, при этом не переусердствовать, иначе это грозит выходом из строя чувствительного агрегата.

Для проверки работоспособности нужно на устройство подать газ, например, с помощью зажигалки. Когда датчик сработает, проследить за сигнализацией, она должна быть громкой. После того как газ выветрится, устройство само восстановиться.

Если в датчике предусмотрена запорная арматура, то его работу проверяют вручную.

Датчики — важный элемент в быту, которым не стоит пренебрегать. Их стоимость зависит от газа, концентрацию которого нужно определять, а также от вида устройства. Беспроводные, естественно, дешевле, их цена варьируется в пределах от 800 до 4 тысяч рублей.

Источник: https://220v.guru/elementy-elektriki/datchiki/bytovoy-gazovyy-datchik-utechki-gaza.html

Датчик утечки газа.Виды и работа.Установка и устройство.Применение

В настоящее время все еще не редкостью являются взрывы и пожары, возникающие от утечки и распространения горючих газов. Чтобы предотвратить подобные случаи, разработан особый чувствительный элемент – датчик утечки газа.

Он определяет увеличение концентрации газа в воздушном пространстве, быстро обнаруживает утечку и подает об этом сигнал человеку, а также может отправить информацию о неисправности в аварийную службу, что позволяет быстро эвакуировать жильцов.

Некоторые исполнения таких устройств снабжаются специальным механизмом, который дает возможность быстро закрыть подачу газа в помещение с помощью запорной арматуры.

Наиболее простые датчики диагностируют концентрацию одного или нескольких видов газа, и при превышении ее предельной границы подают сигнал. Они обычно изготавливаются в виде компактных мобильных устройств, которые можно смонтировать в любом удобном месте.

Но применяются они только для частного использования и личной безопасности в бытовых условиях.

В торговой сети можно найти также и промышленные образцы таких датчиков, служащих для их применения на складах, в производственных цехах и других промышленных объектах.

Общее устройство и принцип работы

Действие сигнализатора утечки газа заключается в использовании датчиков разных видов: электромеханических, оптических, термомеханических и других датчиков, реагирующих на разные группы газов.

Датчик утечки газа состоит из следующих основных элементов:

  • Первичные преобразователь – датчик, воспринимающий и определяющий величину концентрации газа в воздушном пространстве.
  • Модуль измерения – устройство, принимающее данные от первичного преобразователя, и производящее их сравнение с допустимой величиной.
  • Исполнительный механизм – электромагнитный клапан, перекрывающий подачу газа.
  • Источник питания – источник электрического тока в виде аккумулятора, гальванического элемента или сетевого блока питания.
  • Корпус устройства.

Функции датчиков утечки:

  • Звуковая и световая сигнализация.
  • Перекрытие поступления газа с помощью электромагнитной запорной арматуры.
  • Запуск вытяжной системы вентиляции.
  • Подача аварийного сигнала на диспетчерский или пожарный пульт.

При повышении концентрации газа в воздухе чувствительный элемент датчика изменяет свои характеристики, в зависимости от его вида, например: электрическое сопротивление.

При достижении допустимого предела плотности в воздухе сопротивление датчика изменяется до заданного значения, что является причиной подачи аварийного сигнала.

Классификация

Датчики утечки газа делятся на несколько основных видов по определенным признакам, которые рассмотрим более подробно.

По типу обнаруживаемого газа:

  • Природного газа (пропан, метан, бутан).
  • Углекислого.
  • Угарного.

Одного универсального датчика, который бы мог выявить утечки разных видов газов, на сегодняшний день не существует.

Например, некоторые газы скапливаются вверху под потолком помещения, так как они легче воздуха, а другие опускаются к полу, так как их вес больше, чем у воздуха.

Поэтому, для обнаружения газа в первом случае датчик утечки газа следует устанавливать вверху помещения, а во втором случае – как можно ниже. Эти условия не подходят для угарного газа, так как он способен заполнить все помещение с одинаковой плотностью.

По способу определения концентрации газа:

  • С чувствительным элементом на основе полупроводника. Включает в себя кремниевую пластину, которая покрыта окисью металла тонким слоем. При воздействии газа на поверхность этой пластины пленка окиси металла поглощает его, что способствует изменению внутреннего сопротивления пленки, в зависимости от величины концентрации.Такие датчики широко используются в бытовых условиях, так как имеют простое устройство и невысокую стоимость. Для применения в промышленности они не подходят, так как точность их невысока, а также низкая скорость реакции, долгий период восстановления после сработки, необходим постоянный контроль их исправности.
  • Основа работы каталитических датчиков заключается в принципе сгорания газа и превращения его в углекислый газ и воду при прохождении воздуха с высокой концентрацией газа через чувствительный элемент. Каталитический датчик состоит из чувствительного элемента маленького размера, который называют «сигистором», «пеллистором» или шариком. Он представляют собой катушку с обмоткой, изготовленной из платиновой проволоки. На нее вначале нанесена подложка из оксида алюминия, а внешняя оболочка из родиевого катализатора. Принцип работы состоит в том, что при проникновении высококонцентрированного газом воздуха в катализатор, он воспламеняется и нагревает шарик, что приводит к изменению сопротивления платиновой обмотки. Сопротивление изменяется в зависимости от размера концентрации газа. Каталитические датчики используются на объектах промышленности.
  • Инфракрасные. Полосы пропускания света многих газов расположены в инфракрасном диапазоне спектра, поэтому принцип поглощения в этой области уже длительное время применяется в лабораторных средствах диагностики. Такой датчик утечки газа является компактным маломощным оборудованием, применяемым для промышленных анализаторов газа. Эти устройства имеют свои достоинства по сравнению с предыдущими моделями. Они характерны высоким быстродействием, небольшими эксплуатационными расходами и простым контролем с помощью функции самодиагностики, которую имеют современные устройства с микропроцессорным управлением. Принцип действия инфракрасного датчика заключается в том, что две длины волны поглощаются в инфракрасном диапазоне. Одна из волн считается эталонной, а другая исследуемой. Два источника света с пульсирующими лучами испускают свет, проходящий через две разные среды, и возвращается обратно. Далее, детектор производит сравнение сил двух лучей, и с помощью вычитания рассчитывает концентрацию газа.

По принципу работы:

  • Проводные. Для работы этих датчиков необходимо наличие электрической сети на 220 вольт. Достоинством является низкая стоимость и простое обслуживание. К недостаткам можно отнести большой расход электрической энергии при эксплуатации, а также зависимость от стабильной подачи электроэнергии. Существует мнение, что такие датчики опасны, так как при возрастании концентрации газа во внешней среде может произойти взрыв. Это является ошибочным утверждением, так как конструкция разработана с учетом всех особенностей.
  • Беспроводные. Работают от аккумуляторов, что дает возможность применять их в любых местах и условиях. Недостатками беспроводных моделей является их повышенная стоимость, а также большой расход электроэнергии. Поэтому они не используются на складах и промышленных объектах.

Датчик утечки газа с клапаном

Большую популярность получили анализаторы газа с клапаном или запорной арматурой. Во время срабатывания датчика электрическая цепь замыкается, в результате подается сигнал на закрытие клапана подачи газа.

Такой датчик утечки газа ставят чаще всего перед бойлером, газовой колонкой, фильтрами и другим газовым оборудованием.

Установка клапанных датчиков требует участия квалифицированного специалиста, который правильно выполнит врезание запорной арматуры в газовую магистраль, и проконтролирует функционирование всех элементов этой системы.

Преимуществом такого датчика является то, что запорная арматура практически не подлежит износу, а также нет необходимости в подведении электрической сети. Клапан возвращается в исходное положение вручную.

Читайте также  Цвета баллонов в зависимости от газа

Анализатор газа с модулем GSM информирования

Современные конструкции датчиков, выявляющих утечку газа, могут дополнительно снабжаться специальным беспроводным модулем связи, позволяющим применять их совместно с GSM сигнализацией. После сработки чувствительного элемента, подается аварийный сигнал на мобильный телефон хозяина дома. Таким способом можно самостоятельно оперативно предотвратить утечку газа.

Кроме выявления утечки газа, GSM модуль может использоваться с другими компонентами системы безопасности, и позволяет подключать другие датчики – пожарные оповещатели, закрытия и открытия ворот и многие другие устройства.

Особенности установки

В зависимости от вида определяемого газа, датчики имеют свои особенности по размещению их в помещении.

Например: для выявления повышенной концентрации пропана или угарного газа, целесообразно устанавливать датчики в нижней части на стенах на удалении 30 см от поверхности пола.

Эти газы являются более тяжелыми, по сравнению с воздухом, и оседают вниз.

Датчик утечки газа природного происхождения монтируется вверху в 30 см от потолка, так как его вес меньше воздуха, и он скапливается в верхней части помещения.

Кроме этого необходимо учитывать и другие правила установки:

  • Устанавливать анализаторы газа следует вблизи газовых плит, баллона и другого газового оборудования.
  • Нельзя устанавливать газовые анализаторы в тех помещениях, в которых применяются различные аэрозоли и аммиак.
  • Запрещается монтировать датчики обнаружения газа возле окон, дверей, систем вентиляции, где циркуляция воздуха больше предельно допустимой величины.
  • Нельзя устанавливать газоанализаторы в закрытом пространстве, в котором нет циркуляции воздуха.
  • Запрещается установка непосредственно на газовых устройствах.

Обслуживание

Чаще всего приобретенный потребителем датчик утечки газа уже откалиброван, и нет необходимости в каких-либо регулировочных работах при монтаже. Но после запуска его в работу за ним необходимо постоянно следить.

Рекомендуется один раз в месяц производить очистку места его установки пылесосом от пыли, а также протирать влажной салфеткой. При очистке следует соблюдать осторожность, чтобы не нанести повреждений чувствительного элемента.

Требуется периодически контролировать эффективное действие чувствительных элементов. Чтобы сделать такую проверку, можно воспользоваться обычной газовой зажигалкой.

Для этого, не зажигая ее, нужно подать газ и поднести к чувствительному элементу на несколько секунд.

Исправный датчик утечки газа должен отреагировать на высокую концентрацию, и подать аварийный сигнал.

После этого следует убедиться, что тревожная сирена хорошо слышна в других комнатах дома, либо на улице. После того, как концентрация газа уменьшится, датчик должен самостоятельно возвратиться в исходное положение обычной работы.

При проведении проверки датчиков утечки газа, оснащенных клапаном, после контроля их работоспособности, запорную арматуру нужно открывать вручную.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/datchik-utechki-gaza/

Бытовые датчики и сигнализаторы утечки газа для дома и дачи

Экология потребления.

Усадьба: Утечка природного газа опасна, и чтобы не стать героями сюжетов новостей, следует использовать устройства защиты — бытовые датчики и сигнализаторы утечки газа.

Для бытового применения дома и на даче их существует целый ряд, и мы поможем вам разобраться в их разнообразии, правилах установки и использования.

Утечка природного газа опасна, и чтобы не стать героями сюжетов новостей, следует использовать устройства защиты — бытовые датчики и сигнализаторы утечки газа. Для бытового применения дома и на даче их существует целый ряд, и мы поможем вам разобраться в их разнообразии, правилах установки и использования.

Функции и принцип действия

Бытовые сигнализаторы загазованности предназначены для определения наличия в комнатной атмосфере ряда газов в концентрациях, угрожающих жизни и здоровью людей.

В отличие от промышленных и лабораторных устройств, датчики газа для гражданского применения имеют меньший спектр определяемых веществ, а также практически никогда не снабжаются функциями регистрации измерений и самодиагностики. Если задуматься, то в комнатной атмосфере может присутствовать ограниченный ряд соединений, способных навредить человеку: главным образом это природный газ, основу которого составляет метан, а также продукты горения — одноатомный и двухатомный оксиды углерода.

Внутри каждого датчика загазованности установлены один или несколько газоанализаторов разного типа действия. Контроль над утечкой горючих углеводородов ведётся преимущественно слежением за способностью газовой смеси поглощать инфракрасное излучение.

Так, молекулы кислорода и водорода диатермичны, в то время как метан отчётливо проявляет свойства парникового газа.

Путём настройки прибора на определённую волну поглощения можно достаточно точно определить тип вещества, на которое реагирует газоанализатор.

Углекислый газ также способен поглощать тепловое излучение, хотя эти его свойства выражены несколько слабее.

Проблема в том, что отдельно взятый инфракрасный газоанализатор не является универсальным, для каждого газа следует устанавливать отдельно настроенный детектор.

При этом угарный газ абсолютно диатермичен, то есть инфракрасными детекторами не определяется. Для его обнаружения используется термохимическая детекция, принцип которой положен в работу катализаторов автомобильных выхлопных систем.

Суть такова, что попадая на катализатор, угарный газ окисляется, вызывая нагрев поверхности. При нагреве электрическое сопротивления катализатора снижается, что успешно регистрирует простейшая электронная схема.

Виды комбинированных детекторов

Устройство детекторов утечек газов достаточно простое, что позволило снизить цену для рядового потребителя до приемлемой.

Наиболее дорогостоящий элемент внутри бытового сигнализатора утечки — это газоанализатор, требующий отдельной схемы питания и индивидуальной калибровки.

Поэтому по своим способностям бытовые приборы могут сильно отличаться.

В диапазоне цен от 1 до 2 тысяч рублей расположились наиболее простые устройства комбинированного принципа действия.

Внутри одного корпуса расположены детекторы всех трёх опасных бытовых газов, и все они подключены к одному устройству сигнализации.

Иногда такие датчики не позволяют определить, что именно вызвало срабатывание, что однозначно можно отнести к минусам этой группы приборов.

Более дорогостоящие устройства (от 2 до 5 тысяч рублей) имеют не только более прогрессивные методы обнаружения, но также снабжены рядом важнейших функций.

К примеру, все устройства такого класса помогают однозначно определить, концентрация какого именно газа превышена. Также возможно наличие релейных или аналоговых выходов для подключения к блоку автоматизации котельной.

Такого рода приборы способны в автоматическом режиме перекрыть подачу газа или включить принудительное проветривание.

Наиболее дорогостоящие сигнализаторы загазованности — это целые комплексы, состоящие из отдельно стоящих датчиков разного типа и общего блока управления.

Внутри последнего находится самописец, релейные и аналоговые выходы, источник питания.

Применяются такие устройства в помещениях сложной формы и значительной протяжённости, где требуется установка нескольких датчиков.

Чем ещё обусловлена разница в стоимости

Проблема выбора и эксплуатации бытовых газоанализаторов заключена в их моноблочном устройстве. В то время как все детекторы располагаются в одной точке, места концентрации у всех трех газов различны.

Угарный газ и метан концентрируются в верхней части помещения, в то время как углекислота при нормальных условиях тяжелее воздуха.

Для бытовых условий это приемлемо, ведь углекислый газ представляет наименьшую опасность, однако в определённых ситуациях это обстоятельство категорически недопустимо.

Например, сжиженная газовая смесь из баллона всегда тяжелее воздуха, из-за чего необходима установка двух датчиков в нижней зоне и под потолком помещения. Таким образом, устройства с отдельными выносными датчиками в подобных случаях приобретать выгоднее.

Датчики угарного газа можно встретить в составе комплексной сигнализации и системы «умный дом» с поддержкой связи GSM или через интернет. Показания датчика при этом можно проверять даже удаленно с помощью телефона. 

Другой нюанс кроется в точности и надёжности детекторов.

Общие требования устанавливают порог срабатывания при концентрации метана в 10% от порога возгорания (НКПР) и содержании угарного газа более 85 PPM (частиц на миллион).

Также нормируется погрешность измерений (не более 10%) и время срабатывания.

Стоит сказать, что все приборы, представленные на рынке, этим требованиям полностью соответствуют, однако со временем могут потерять свои свойства. Именно по этой причине сигнализаторы загазованности требуют ежегодного прохождения поверки и есть высокий риск, что очередную аттестацию прибор попросту не пройдёт, а значит, придётся покупать новый.

Поверка и освидетельствование

Установить, соответствует ли прибор требованиям безопасности, можно путём его поверки на измерительных имитационных стендах. Сделать это можно в ближайшем центре стандартизации, метрологии и сертификации, находящемся в государственном ведомстве.

Есть и частные лаборатории, аккредитованные на ведение такого рода деятельности, однако они занимаются испытаниями промышленного оборудования, ценник на услуги также соответствующий.

Получить адрес ближайшего испытательного центра можно в горгазе, стоимость поверки составляет от 300 до 500 рублей.

Поверка бытовых сигнализаторов газа проводится также перед вводом прибора в эксплуатацию: по неизвестным причинам отметка завода-производителя о пригодности прибора в среде газовщиков не котируется.

Однако в некоторых газовых службах сигнализаторы можно купить сразу со свидетельством и отметкой в паспорте, правда цена будет несколько выше.

Не забывайте, что ввиду необходимости регулярной поверки паспорт прибора должен сохраняться вплоть до его утилизации.

Установка прибора

Нет требований к методу закрепления газового сигнализатора, это могут быть как шурупы, так и обычный двухсторонний скотч. Практически все приборы поставляются в пластиковом корпусе, вес их составляет порядка 100 грамм.

Единственное, что нужно учитывать — расположение в непосредственной близости электрической розетки, ведь длина шнура питания прибора редко превышает 100–150 см, при этом разбирать прибор, использовать удлинители или наращивать шнур не допускается.

Отдельно регламентируется выбор места установки.

В среднем степень защиты сигнализаторов не выше IP 33, таким образом, прибор не должен устанавливаться в тех местах, где на него возможно попадание брызг, выбросов пыли, а также исключено воздействие пара и высоких температур. Также нет смысла устанавливать сигнализаторы загазованности в непосредственной близости от вентиляционных каналов окон.

Высота установки приборов определяется его инструкцией-паспортом. В среднем для комбинированных детекторов это 0,5 м от потолка, для сигнализаторов сжиженного газа — не ближе 0,5 м к полу. При наличии в полу углублений в них следует устанавливать дополнительные датчики пропана.

После установки прибор нужно проверить на предмет работоспособности, но это нужно сделать правильно. Все, что потребуется — воздушный шарик и древесная лучинка. В шарик необходимо набрать небольшое количество газа, например от горелки кухонной плиты.

При этом не следует выпускать газ напрямую в заборную решётку детектора, что неизбежно приводит к порче чувствительного детектора. Имитация загазованности выполняется выпуском малых порций газа с расстояния не ближе одного метра.

С лучинкой всё проще: её поджигают и тушат, а струйкой дыма окуривают детектор на расстоянии 20–30 см.

Нюансы эксплуатации

В заключение отметим, что, несмотря на простоту устройства газовые сигнализаторы — техника весьма чувствительная. Для сохранения исправности прибора необходимо оградить его от загрязнения, накопления пыли и паутины на корпусе.

Также характерной особенностью анализаторов угарного газа является их продолжительное время выхода на режим, в течение которого устройство требует личного контроля. Некоторые приборы рассчитаны на ручное восстановление работоспособности после срабатывания. Процедура описана в инструкции и занимает меньше минуты.

Обслуживания сигнализатор не требует, даже наоборот: корпус разбирать нельзя, иначе свидетельство о поверке теряет силу.

По этой причине ремонт анализаторов должен проводиться в специализированном сервисном центре, несмотря на то, что устранить большинство неисправностей сможет любой более-менее опытный радиолюбитель.  опубликовано econet.ru 

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/articles/177709-bytovye-datchiki-i-signalizatory-utechki-gaza-dlya-doma-i-dachi

Ломаем датчик утечки газа

Ежегодно в России из-за утечки бытового газа происходят десятки взрывов. В частности, грустный рекорд был отмечен в 2008 году, когда только в январе произошло 7 мощнейщих взрывов, в которых пострадали и погибли люди.

О разрушениях и убытках я уже и не говорю. И это только случаи, которые попали в ленту федеральных новостей. На самом деле, утечек газа значительно больше. Изношенность оборудования, неаккуратность и безответственность — главные причины подобных трагедий.

Читайте также  Окраска баллонов с газами

Их может быть меньше, если активнее внедрять системы контроля утечек газа, реализованных на недорогих электрохимических сенсорах. Одно из таких устройств попало мне в руки. Статья посвящена анализу девайса и возможных неспортивных способов его использования.

Однако, главную функцию устройство выполняет всецело, поэтому после технических издевательств оно будет дополнительно протестировано в биогазовой лаборатории, о которой можно прочесть здесь, и затем подарено Матушке, у которой всю жизнь на кухне газ).

Внимание! Возрастное ограничение статьи 18+

А у нас в квартире газ! а у вас?

На самом деле газ является одним из самых удобных в использовании вещей. Профессиональные повара предпочитают готовить именно на газовых плитах. Это быстро, удобно, экономичнее, а мясо и хорошие стейки, пожалуй, можно приготовить только на огне.

Газ обогревает миллионы людей, а современное газовое оборудование является надежным и безопасным при условии, что вы внимательно следите и правильно его эксплуатируете.

Даже я при своем не плохом уровне понимания техники с интересом изучал устройство газового бойлера именно с точки зрения безопасности. Да, действительно, такие девайсы надежны.

Этот простенький рисунок показывает общий принцип действия прибора, конструкция же на самом деле достаточно не простая. Что обязательно в каждом такой устройстве — контроль расхода газа и горения пламени.

Для его контроля используют инфракрасные датчики, а при малейших перебоях в подаче газа автоматика надежно отключает устройство. Газовое оборудование обязано быть установлено только специалистами газовой службы и его необходимо регулярно проверять.

При всей надежности оборудования нельзя исключать вероятности утечек газа. Для контроля таких утечек в газ добавляют специальные пахучие вещества — одоранты.

Их задача — создание пахучести, что необходимо для установления утечек газа главным образом в бытовом потреблении. Для придания газу необходимого уровня запаха установлены нормы внесения одорантов по этилмеркаптану не менее 16 г/100 м3 газа. Это чрезвычайно токсичные и летучие вещества с омерзительным запахом. Именно этот запах человек расценивает как утечку газа, при этом сам природный газ не имеет цвета и запаха.

Контролируем утечки

Утечка газа может случиться по разным причинам, но в большинстве случаев это происходит из-за халатности человека. Сбежало молоко, убавили газ на плите и он потух, часто с газом балуются маленькие дети.

Могут быть скачки магистрального давления в газовой трубе из-за перемерзания газовых труб в сильные морозы, так как в них может скапливаться конденсат. Поэтому полезно иметь датчик утечки газа, который может оповестить людей об утечке, к примеру, дополнительным звуковым сигналом.

Одно из таких устройств (ссылка) мне попалось на изучение.

Девайс внешне сделан из хорошего пластика, нанесена шелкография, однако все надписи на английском языке. Сделано, конечно, в любимом Китае. Устройство подключается непосредственно в розетку и не требует батареек.

Потребление мизерное (думаю несколько ватт), поэтому намотать много электроэнергии оно не в состоянии. Толково продуман дизайн с точки зрения газовой кюветы. Устройство имеет специальные вырезы, чтобы воздух проникал свободнее.

Однако, для установки устройства лучше воспользоваться коротким удлинителем и спозиционировать его так, как сказано в инструкции — для природного магистрального газа ближе к потолку (метан легче воздуха), а если вы используете сжиженный газ или пропановые баллоны — к полу, так как этот газ тяжелее воздуха и стелется низом. При включении устройство издает короткий сигнал и начинает калиброваться. Этот процесс занимает несколько минут. В это время ничего не происходит и только мигает прочерк на цифровом индикаторе. Когда устройство откалибровалось, на экране появляется ноль. Калибровка важный момент и то, что она есть очень хорошо. Так как используется интегральный датчик, то устройство за ноль принимает уровень газового состояния в момент калибровки, что снижает вероятность ложных срабатываний. Это удобно, к примеру, на кухне, когда в любом случае при поджоге газа имеется кратковременная его утечка и откалибровать устройство лучше при всех включенных конфорках и духовке и через несколько минут включить датчик утечек газа для калибровки, чтобы устройство поняло «рабочий» уровень состава воздуха и не пикало, когда не нужно. Устройство было испытано в боевых условиях в моей биогазовой лаборатории, о которой я рассказывал в своем посте «Биогаз из биомасс» и дома у Матушки, у которой газ всю жизнь. Кстати, подобные датчики очень полезны именно в старых домах, где установлено доисторическое газовое оборудование. Я, конечно, неоднократно пытался заменить плиту, но это не так просто. Мама, старая закалка, маленькая кухня. Поэтому в большинстве старых квартир стоят такие вот маленькие плиты, хотя сделаны они очень добротно. Еще при Сталине)

с испытанием устройства на кухне с газовой плитойУстройство расположено ближе к полу, так как в этом случае в квартиру подается пропан, который при утечке стелется низом. Газ — не игрушка. Не повторяйте таких экспериментов сами! А если не сдержались, то не забудьте проветрить помещение и выключить газ!

Вскрытие устройства

Конечно, я вскрыл устройство для детального его изучения. Это не составило много труда, так как в нем нет никаких защелок, всё на саморезах. Сделано устройство трудолюбивыми китайскими девушками (юношами), спаяно вручную и даже не отмыто от канифоли.

Однако, все сделано добротно и даже проверено китайским ОТК). Конечно, для меня было интересно, на каком датчике сделано устройство и как запилено по схеме. Априори я полагал, что устройство использует датчик серии MQ и не ошибся. Никаких более знакомых мне деталей (я говорю о контроллерах, конечно) я не обнаружил.

В устройстве поставлены загадочные китайские микросхемы, а само устройство спроектировано с явной избыточностью. Ведь датчик серии MQ можно запустить на копеечной Attiny или ATmega за несколько микросекунд. А если завалялась ардуинка, то ещё быстрее.

Подключаем сигнальный вывод датчика к любому аналоговому порту, к примеру А0, подаем питание и через минуту получаем данные): int sensorValue; void setup(){ Serial.begin(9600); // портец то откроем} void loop(){ sensorValue = analogRead(0); // че он там нам меряет то? Serial.

println(sensorValue, DEC); // давай уже цифирь на экран, не стесняйся! delay(1000); // курим 1 сек, чтоб датчик очухался }
Это даже кодом не назвать. Кстати, ардуинщики молодцы, на сайте очень добросовестно всё про эти датчики собрали. Ссылка. Но вернемся к нашему исследуемому устройству.

Скорей всего, схема спроектирована так, чтобы её использовать в различных датчиках и приборах, путем замены сенсора и перепрошивки. Нормально! Все остальное стандартно. Я, конечно, поставил бы дополнительно предохранитель в цепи блока питания, но это скорей для трусов, нежели для смелых китайских инженеров.

Ещё в устройстве меня удивил сигнализатор на 85 Дб. Аккуратно подлит жидкими гвоздями у датчика газа. Может 85 Дб там и нет, но пищит он громко и довольно противно. Таким образом, оповещение в устройстве реализовано добротно. Кстати, громкая сирена включается не сразу.

Устройство сначала начинает пикать, когда показание на экране становятся более трех единиц, а если более 9 — включается громкая сирена. По типу автомобильной. Пожалуй, её могут даже услышать соседи.

Немного о датчике газа. Такой же у меня оказался в коллекции. Это датчик серии MQ фирмы Henan Hanwei Electronics.

Популярный датчик из серии электрохимических датчиков, технология изготовления которых хорошо отработана. Принцип работы датчика обнаружения газа основан на свойстве изменения проводимости тонкопленочного слоя диоксида олова SnO2 при контакте его с определяемым газом.

Чувствительность к разного рода газам достигается путем легирования различных примесей в чувствительный слой датчика. Сам чувствительный элемент датчика состоит из керамической микротубы с покрытием Al2O3 и нанесенного на неё чувствительного слоя диоксида олова.

Внутри тубы проходит нагревательный элемент, который нагревает чувствительный слой до температуры, при которой он начинает реагировать на определяемый газ. При попадании газа в датчик, происходит абсорбция газа и в следствие чего сопротивление датчика падает. За пару сотен рублей можно приобрести на выбор нужный из датчиков серии MQ.

Для работы датчика необходим нагрев. Однако, это всё миниатюрное, поэтому ощутимого нагрева сенсора вы не почувствуете. Сигнал, конечно, аналоговый. Датчики надежны и вполне долговечны, если их не использовать в агрессивных условиях. Хорошее быстродействие, короткое время восстановления. Однако, у таких датчиков не очень хорошая селективность, а также им требуется калибровка. Но это дает возможность позабавиться с ним не стандартно!

Не спортивное использование. 18+

Такое использование случилось благодаря дню рождения одного из сотрудников, которое мы решили слегка отметить в узком кругу. Собрались в небольшой переговорной комнате к концу рабочего дня. Компания из четырех человек выпивала коньяк.

Примерно через час в помещении, где в этот момент уже было прилично выпито спиртного, начали раздаваться сигналы устройства, которое было включено в розетку. Это взбодрило присутствующих.

Однако, любое приближение выпившего человека с желанием подуть на девайс мгновенно вызывало сирену и бурный смех. Таким образом, из устройства можно сделать и алкотестер. Это неудивительно. Датчики серии MQ в бОльшей или меньшей степени чувствительны к разным газам.

Это хорошо иллюстрирует график чувствительности датчиков для различных газов. Позже было выяснено, что 50 грамм крепкого спиртного (коньяка) в течение 3-4 часов вызывает сирену при выдохе в течение 5 секунд на датчик устройства. Теперь о курении.

Так как в табачном дыму уже запредельная концентрация СО, устройство мгновенно реагирует на табачный дым. Поэтому в курилке буквально через минуту включается сирена. Также был проведен эксперимент с курящими и некурящими сотрудниками. Продувка через трубочку 10 секунд.

Эталоном некурящего человека была выбрана замечательная девушка с красивым именем Люсьена, которой не удавалось выдуть более 2 единиц на устройстве. Курильщик выдувает 8-9 единиц. Буквально драконий выхлоп.

Выводы

Устройство рабочее. Из хорошего — отличный дизайн, надежность. Думаю, купив такое устройство, можно сделать оригинальный не шаблонный подарок для того, кто использует газ на кухне или отапливает им дом. Малое потребление энергии.

Очень высокая чувствительность. Сирена на всю катушку включается при концентрациях более 0,2% от взрывоопасной. Есть достаточное количество времени отреагировать на утечку газа. С другой стороны — слабая селективность. Устройство может давать ложные срабатывания.

Также необходимо внимательно отнестись к месту установки. Конечно, хотелось бы иметь беспроводной протокол передачи данных с устройства, было бы куда интересней. Ну а в целом девайс, безусловно, полезный.

А вы не забыли, уходя из дома, выключить газ? Всем хорошего дня!

P.S. — А утюг?

  • Газ
  • утечки
  • бум
  • метан
  • спорт
  • труд
  • май
  • курение гудбай

Источник: https://habr.com/post/256215/

Понравилась статья? Поделить с друзьями: