燃气检测器的设计与实现论文

主要是根据可燃气体燃烧热和爆炸极限之间存在联系。

▼ 报警浓度→ 煤气：0.1%～0.5%→ 天然气：0.1%～0.3%→ 液化石油气：0.1%～0.5%▼ 产品尺寸→ 直径：105mm→ 厚度：32mm

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导语：家用燃气报警器是一种适合家庭使用的小型燃气安全防范产品。它能有效地避免因燃气泄漏而引起的爆炸、火灾、中毒等恶性事故，已经在世界上大部分国家或地区广泛应用。

国外应用

一些发达国家的城市大力推广甚至强制安装燃气报警器，如日本东京、韩国首尔、德国汉堡等城市，目前有80%以上的居民家庭安装各类燃气报警器。

日本从20世纪70年代开始推广家用燃气报警器，据统计，日本在1970年1年内共发生将近800起燃气事故，死伤人数超过500人。随着日本燃气应用的普及，家用燃气报警器的研制、开发、销售发展迅速，现在已有99.1%的燃气用户(包括管道用户和瓶装用户)装上家用燃气报警器。1998年的资料显示，城市管道燃气用户1年内发生的事故仅为16起。家用燃气报警器在日本发展40余年来，日本政府和生产企业大力推广家用燃气报警器的使用，是燃气泄漏和爆炸等事故的事故率远远低于欧美国家的重要原因之一，家用燃气报警器已成为家庭生活的必需品。 (注：应用的为传统型产品)

国内应用

家用燃气报警器在我国出现已经有十几年历史，但是即使是十多年的历史，至今家用燃气报警器还是由于种种原因受到冷落。根据媒体调查显示，2012年，哈尔滨的天然气用户为120万，而购买使用燃气报警器的用户只有30%。据北京一位业内人士透露，2010年北京天然气用户已经达到400多万户，但安装了燃气报警器的用户不超过50万户。此外，根据2013年一项网络调查数据显示，家中安装了燃气报警器的网民比例仅为6.76%。根据网络调查显示，仅有35.14%的网民愿意花钱安装家用燃气报警器，而不愿意或者认为无所谓的网民比例占到了半数以上。这些数据或许不能代表全国的情况，却也能够证明，家用燃气报警器在我国的使用情况确实不佳。大多数家庭根本没有把它当一回事，甚至不知道还有这样一个防止燃气中毒和燃气爆炸的“安全卫士”存在。

原因主要有以下几点：

一是老百姓的安全意识不够，很多人存在侥幸心理。

二是有些居民不介意花钱，毕竟一般家用燃气报警器才200元左右，但是面对市场上良莠不齐的家用燃气报警器，市民们不太信任。

因此要想大力推广家用燃气报警器，就必须加强政府的方向性指导，加强舆论对报警器知识和作用的宣传，生产企业提供有质量保障的产品。这样才能使市民真正提高安全意识，使家用燃气报警器早日进入千家万户，保护大家的安全。

据了解，我国目前还没有要求安装家用燃气报警器的强制性国家规定，但一些地方政府已经迈开了要求强制安装的脚步。

目前，在我国大部分地区，如北京、成都、哈尔滨、青岛、大连、石家庄、济南、武汉等城市，针对燃气中毒事故也采取了相关措施，部分地区将安装燃气泄漏报警器以地方法规的形式予以规定，近3年的结果显示，这些地区的燃气事故正在逐年减少。燃气供应是一个特殊的行业，国家相关规范标准和各地法规都对使用燃气的公共场所及密闭场所做出了具体的规定并强制执行。在家用燃气方面，国内部分省市明确规定新建住宅必须安装燃气泄漏安全保护装置。

山东省建设厅《关于推广使用户内燃气泄漏安全保护装置的通知》(鲁建安监字[2004]10号)第二条规定：各地要采取措施，研究制定方案，推广使用燃气泄漏安全保护装置，确保燃气使用安全。要向居民燃气用户积极推广使用户内燃气泄漏安全保护装置。管道燃气用户要安装使用户内燃气泄漏安全保护装置。新建建筑原则上都要安装使用户内燃气泄漏安全保护装置;原有建筑要逐步加装户内燃气泄漏安全保护装置。

《上海市燃气管理条例》第二十五条规定：在室内公共场所、地下或者半地下建筑物内使用燃气的场所，应当安装使用燃气泄漏安全保护装置;未安装使用燃气泄漏安全保护装置，燃气企业不得供气。安装燃气泄漏安全保护装置的燃气供气站点和用户，应当委托专业的检测机构定期对燃气泄漏安全保护装置进行检测。本市提倡居民用户使用家用燃气泄漏报警器。

《城镇燃气设计规范》GB 50028—2006第10.4.3条规定：住宅厨房内宜设置排气装置和燃气浓度检测报警器。

从2002年开始，国家对可燃气体探测报警产品实行强制认证制度，并针对产品质量制定了严格的生产许可程序。

1、符合《可燃气体报警控制器》GB 16808—2008

2、通过国家消防电子产品质量监督检验中心检验，取得合格《检验报告》

3、公安部消防产品合格评定中心颁发《产品型式认可证书》。

4、国家认监委批准，新修订的《强制性产品认证实施规则火灾报警产品》于二O一四年九月一日起实施，家用天然气报警器必须具备3C国家强制性认证，家用天然气报警器3C认证是在沈阳消防所进行消防型式认可。

5、根据《中华人民共和国计量法》及其相关实施细则等法规要求，以销售为目的制造计量器具的单位和个人必须具备相应的.条件，取得制造计量器具许可证，即“CMC认证”。

家用燃气报警器一般安装在厨房，燃气报警器的核心是探测器，当探测器检测到燃气浓度达到报警设定值时，便会输出信号给燃气报警器，燃气报警器发出声光报警并可显示燃气浓度或启动外部联动设备(如排风扇、电磁阀)。对于探测器在安装现场对气体泄漏的感应能力，通常以各种气体爆炸下限的25%以下为报警浓度。根据《家用燃气泄漏报警器》CJ 3057—1996第4.1条，天然气的报警体积分数为0.1%～1.0%，人工煤气的报警体积分数为0.1%～0.5%，液化石油气的报警体积分数为0.1%～0.5%。

不同的可燃气体的爆炸下限和爆炸上限各不相同。根据相关规范，现有燃气报警系统的设计中均设定可燃气体的体积分数在爆炸下限的20%～25%(或以下)和50%时发出警报。这里，爆炸下限的20%～25%时报警称作低限报警，而爆炸下限的50%时报警称作高限报警。

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(1)分类

目前我国国内市场上的燃气报警器种类繁多，按探测器类型大致可分为三种：①接触燃烧式、②电化学式、③半导体式。最常见的是半导体传感器式报警器。由于其敏感度高，体积小，价格低廉等优势使其在众多的报警器中脱颖而出。这种报警器是利用半导体气体传感器作为报警器的探测装置，根据半导体的物理特性，探测装置又可分为电阻式和非电阻式两种。

(2)工作方式

家用燃气报警器有独立型、联网型、混合联网型3种工作方式。独立型报警器独立安装，外接220V或者12V、24V电压，报警器独立工作。检测空气中可燃气体浓度，当达到设定的浓度时，通过报警器上的声光报警装置发出报警信号，以达到预防燃气泄漏、保证人身财产安全的目的。

在联网型工作方式中，燃气管道上的紧急切断电磁阀可与燃气泄漏报警系统连锁或与消防及其他智能报警控制终端模块等连锁，实现现场或远程的连动控制。联网型家用燃气报警器的主要功能是：燃气发生泄漏后，当超过燃气报警浓度时系统便自动切断该用户的燃气供应，并发出声光报警信号，连动控制排风扇。联网型家用燃气报警器工作原理见图1。

在混合联网型工作方式中，报警器在报警的同时自动切断电磁阀，并通过小区门禁系统或者其他消防报警系统将信号送到小区监控中心，可以通过小区短信平台将用户家里燃气泄漏报警信息发送到用户的手机上。有也的产品配备控制主机，可向用户发送短信或拨打电话提醒。

关键是可燃气体的传感器，它在不同燃气浓度下的电子特性，根据这个特性曲线，设计者设计出一个模拟到数字的转换电路，生成数字信号，再把数字信号送给CPU处理，定量地输出：显示、打印、告警等操作。