JPS6224135A - Gas alarm - Google Patents
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- JPS6224135A JPS6224135A JP16279885A JP16279885A JPS6224135A JP S6224135 A JPS6224135 A JP S6224135A JP 16279885 A JP16279885 A JP 16279885A JP 16279885 A JP16279885 A JP 16279885A JP S6224135 A JPS6224135 A JP S6224135A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガス警報器に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a gas alarm.
従来、ガス警報器としては、都市ガスの主成分であるメ
タン、水素といった可燃性ガスを検知してガス漏れによ
る爆発、火災事故を事前に警報するものと、−酸化炭素
を検知して酸欠不完全燃焼などによるCO中毒事故を事
前に警報するものとがある。Traditionally, gas alarms detect flammable gases such as methane and hydrogen, which are the main components of city gas, and warn in advance of explosions and fires caused by gas leaks; and - detect carbon oxides to warn of oxygen deficiency. Some systems provide advance warning of CO poisoning accidents due to incomplete combustion, etc.
上記可燃性ガス警報器のセンサとしては、貴金属触媒を
白金コイルに担持させた接触燃焼式のものの他、酸化ス
ズを主体とした半導体式のものが使用され、上記COガ
ス警報器のセンサとしては、電解液中の一酸化炭素電解
電流をとらえるようにしたものの他、上記半導体式のセ
ンサを特に100℃付近の低温度で加熱して一酸化炭素
のみに選択的感度をもたせたものが使用されていた。As the sensor for the above-mentioned combustible gas alarm, in addition to a catalytic combustion type in which a precious metal catalyst is supported on a platinum coil, a semiconductor type mainly made of tin oxide is used.As the sensor for the above-mentioned CO gas alarm, In addition to those designed to capture the carbon monoxide electrolytic current in the electrolyte, there are also sensors in which the above-mentioned semiconductor type sensor is heated at a low temperature of around 100°C to make it selectively sensitive only to carbon monoxide. was.
上述したセンサの各々は検知対象とするガス質を異にし
、メタンや水素に感じるものは一酸化炭素に対する感度
が極めて低く、逆のものは一酸化炭素のみにしか感度を
有しない特性となっている。Each of the above-mentioned sensors detects different types of gas, and those that detect methane and hydrogen have extremely low sensitivity to carbon monoxide, while the opposite sensors are sensitive only to carbon monoxide. There is.
このため、ガス漏れによる爆発、・火災事故とCO中毒
事故の両方に対する警報を行うには、別個に動作される
ガス漏れ検知用センサと画成化炭素検知用センサとをそ
れぞれ内蔵した2台の警報器を並べて設置するか、又は
これらを一体化し2つのセンサを内蔵した警報器を設置
するしかなく、コスト的に高価なものとなっていた。Therefore, in order to issue warnings for both explosions and fires caused by gas leaks and CO poisoning accidents, two units each with built-in gas leak detection sensors and defined carbon detection sensors that operate separately are required. There is no choice but to install alarms side by side or to integrate them into an alarm device with two built-in sensors, which is expensive in terms of cost.
本発明は上述した従来のものの問題点に鑑み、ガス漏れ
による爆発、火災事故を事前に検知する機能と酸欠不完
全燃焼などによるCO中毒事故を事前に検知する機能と
を1つのセンサの使用により実現しコスト低減を図った
ガス警報器を提供しようとするもので、該目的を達成す
るために成されたガス警報器は、高温でメタン、水素な
どの可燃性ガスを検知し、低温で一酸化炭素を検知する
特性を有する半導体式ガスセンナと、該半導体式ガスセ
ンサの温度を一定時間のサイクルで上げ下げする温度切
換手段と、各温度毎に前記半導体式ガスセンサの出力を
判定し、警報を発する警報手段とを備えることを特徴と
する。In view of the above-mentioned problems with the conventional devices, the present invention uses a single sensor to provide a function to detect explosions and fire accidents caused by gas leaks, and a function to detect CO poisoning accidents caused by incomplete combustion due to lack of oxygen. The aim is to provide a gas alarm that achieves this goal by detecting flammable gases such as methane and hydrogen at high temperatures, and detecting flammable gases such as methane and hydrogen at low temperatures. A semiconductor gas sensor having a characteristic of detecting carbon monoxide, a temperature switching means for raising and lowering the temperature of the semiconductor gas sensor in a cycle of a fixed time, and determining the output of the semiconductor gas sensor for each temperature and issuing an alarm. It is characterized by comprising a warning means.
本発明によるガス警報器においては、単一の半導体式ガ
スセンサの温度を一定時間のサイクルで切換え、各温度
毎の半導体式ガスセンサの出力を判定することにより、
両温度においてそれぞれ検出される可燃性ガス及び−酸
化炭素ガスの両方の検知を単一の素子によって行いかつ
警報することができる。In the gas alarm according to the present invention, the temperature of a single semiconductor gas sensor is switched in a cycle of a certain period of time, and the output of the semiconductor gas sensor is determined for each temperature.
Both detection and alarm of combustible gases and -carbon oxide gases detected at both temperatures respectively can be performed and alarmed by a single element.
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明によるガス警報器の一実施例を示す回路
図であり、図において、1はプレート電極laとヒータ
1bとを有する半導体式ガスセンサである。該半導体式
ガスセンサ1は一酸化炭素に対する感度を有するセンサ
材料である酸化スズに増感剤としてパラジウムを添加し
たもので形成されており、空気中或いはメタン、水素及
び−酸化炭素ガスを含む雰囲気中において、第2図に示
すような温度−抵抗値特性を示す。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a gas alarm according to the present invention. In the figure, 1 is a semiconductor gas sensor having a plate electrode la and a heater 1b. The semiconductor gas sensor 1 is made of tin oxide, which is a sensor material that is sensitive to carbon monoxide, and palladium is added as a sensitizer, and it can be used in air or in an atmosphere containing methane, hydrogen, and carbon oxide gas. The temperature-resistance characteristics shown in FIG. 2 are shown in FIG.
そして、センサ温度を350℃及び120℃とした状態
での各ガス濃度に対する出力特性を示すと第3図(a)
及び山)のようになる。Figure 3 (a) shows the output characteristics for each gas concentration when the sensor temperature is 350°C and 120°C.
and mountains).
今、センサの温度をヒータ1bに印加する電圧を切換え
ることにより、上記2つの温度を交互にくり返すと共に
、プレート電極1aの電圧も同時に切換えると、各雰囲
気中において第4図に示すような出力波形が得られる。Now, if the above two temperatures are alternately repeated by changing the voltage applied to the heater 1b and the voltage of the plate electrode 1a is also changed at the same time, the output will be as shown in Fig. 4 in each atmosphere. A waveform is obtained.
すなわち、ガスがない時はエアー感度と称され、高温、
低温時共にそれぞれ低い値を示す。ここにメタンガスが
流入されると高温時にのみセンサ表面で解離吸着が生じ
出力が大きくなり、低温に戻るとほとんど出力を示さな
い。−万一酸化炭素ガスが流入されると低温時に緩やか
に出力が上昇して高温に切換った直後過渡的に出力が高
くなった後低下するようになり、排気後は1サイクルで
エアー感度のパターンに戻る。In other words, when there is no gas, it is called air sensitivity, and high temperature,
Both values show low values at low temperatures. When methane gas is introduced here, dissociative adsorption occurs on the sensor surface only when the temperature is high, resulting in a large output, and when the temperature returns to low, there is almost no output. - If carbon oxide gas were to flow in, the output would gradually increase at low temperatures, then immediately after switching to high temperatures, the output would transiently increase and then decrease, and after exhausting, the air sensitivity would decrease in one cycle. Return to pattern.
2は100■商用交流電源ACをダイオード2aで半波
整流し、かつコンデンサ2bで平滑し、その後トランジ
スタ2C1抵抗2d、ツェナーダイオード2eにより電
圧安定化した100■直流電圧を出力する第1の電源回
路、3は100■商用交流電源をトランスTで降圧し2
次巻′!IAL +で得た交流電圧をダイオードブリッ
ジ3aで全波整流し、コンデンサ3bで平滑して他の回
路の直流電源電圧子Bを出力すると共に、該直流電圧を
電圧安定化回路3Cで安定化して9Vの直流電圧を出力
する第2の電源回路であり、該第2の電源回路は該回路
が正常に働いていることをLEDからなる電源インジケ
ータ3dの点灯で指示する。2 is a first power supply circuit that outputs a 100■ DC voltage obtained by half-wave rectifying the commercial AC power supply AC with a diode 2a, smoothing it with a capacitor 2b, and then stabilizing the voltage with a transistor 2C1, a resistor 2d, and a Zener diode 2e. , 3 is 100■ Commercial AC power source is stepped down with transformer T and 2
Next volume'! The AC voltage obtained from IAL + is full-wave rectified by a diode bridge 3a, smoothed by a capacitor 3b, and output as a DC power supply voltage element B for another circuit, and the DC voltage is stabilized by a voltage stabilization circuit 3C. This is a second power supply circuit that outputs a DC voltage of 9V, and the second power supply circuit indicates that the circuit is working normally by lighting up a power indicator 3d consisting of an LED.
4はセンサ1のプレート電極電圧を切換える切換スイッ
チで、その常閉接点Noには電源回路2の出力が、常閉
接点NGには電源回路3の出力が、共通接点CCにはセ
ンサ1のプレート電極1aの一方とヒータ1bの一端と
がそれぞれ接続されており、スイッチ4の共通接点CC
が図示のように常閉接点NC側にあるときには9■の電
圧を、スイッチ4の共通接点CCが図示とは反対側にあ
るときには100Vの電圧をセンサ1のプレート電極1
aの一方にそれぞれ印加するプレート電圧切換回路を構
成する。4 is a changeover switch for changing the plate electrode voltage of sensor 1; the normally closed contact No. receives the output of power supply circuit 2, the normally closed contact NG receives the output of power supply circuit 3, and the common contact CC receives the plate electrode voltage of sensor 1. One end of the electrode 1a and one end of the heater 1b are connected to each other, and a common contact CC of the switch 4 is connected to one end of the heater 1b.
When the common contact CC of the switch 4 is on the side opposite to that shown in the figure, a voltage of 100 V is applied to the plate electrode 1 of the sensor 1.
A plate voltage switching circuit is configured to apply each voltage to one side of a.
5は常開のオン・オフスイッチ、6は該スイッチ5と並
列に接続された抵抗で、該並列回路はセンサ1のヒータ
1bの端が一端に接続されているトランスTの2次巻線
り、の他端とセンサ1のヒータ1bの他端との間に接続
されており、該スイッチ5の閉により1.1■、開によ
り0.1■の交流電圧をヒータIbに印加するヒータ電
圧切換回路を構成する。5 is a normally open on/off switch, 6 is a resistor connected in parallel with the switch 5, and the parallel circuit is a secondary winding of a transformer T to which the end of the heater 1b of the sensor 1 is connected. is connected between the other end of the switch 5 and the other end of the heater 1b of the sensor 1, and applies an AC voltage of 1.1■ when the switch 5 is closed and 0.1■ when the switch 5 is opened to the heater Ib. Configure a switching circuit.
上述の切換スイッチ4及びオン・オフスイッチ5はリレ
ー接点により形成され、後述するリレーコイルへの通電
及び通電遮断により制御される。The above-mentioned changeover switch 4 and on/off switch 5 are formed by relay contacts, and are controlled by energizing and cutting off energization to a relay coil, which will be described later.
7はリレーコイルであり、十Bとアース間に抵抗8、N
PN l−ランジスタ9をそれぞれ介して接続され、ト
ランジスタ9がオンすると通電し、オフすると通電が遮
断される。10はリレーコイル7のi[!1電時に点灯
するLEDからなるリレー作動インジケータである。7 is a relay coil, with a resistance of 8, N between 10B and ground.
They are connected through PN l-transistors 9, and are energized when the transistors 9 are turned on and cut off when the transistors 9 are turned off. 10 is i[! of relay coil 7 This is a relay operation indicator consisting of an LED that lights up when the power is on.
1)はタイマー回路で、その2つの出力X及びYには、
第5図(a) 、 (b)に示すように互に逆極性のパ
ルス列が送出され、一方の出力Xに送出されるパルス列
は50秒開閉レベル、70秒間Hレベルとなり、他方の
出力Yに送出されるパルス列は50秒秒間−ベル、70
秒間Lレベルとなる。そして、出力Xが抵抗を介して上
記トランジスタ9のベースに接続されている。ことこと
により、トランジスタ9は50秒オフ、70秒オンのサ
イクルが繰返され、このトランジスタ9のオン・オフに
よりリレーコイル7が間欠的に通電しスイッチ4゜5が
切換えられ、ヒータlbに50秒間0. L V、70
秒間1.1■の電圧が、プレート電極1aに50秒間9
■、70秒間1oovi電圧がそれぞれ印加される。1) is a timer circuit, and its two outputs X and Y are
As shown in Figures 5(a) and (b), pulse trains of opposite polarity are sent out, and the pulse train sent to one output The pulse train sent out is 50 seconds - bells, 70
It becomes L level for a second. The output X is connected to the base of the transistor 9 via a resistor. As a result, the transistor 9 repeats a cycle of being off for 50 seconds and on for 70 seconds, and as the transistor 9 turns on and off, the relay coil 7 is intermittently energized, the switch 4.5 is switched, and the heater lb is turned on for 50 seconds. 0. L V, 70
A voltage of 1.1 cm/s is applied to the plate electrode 1a for 50 seconds 9
(2) A voltage of 1oovi is applied for 70 seconds.
12は検出回路であり、センサ1のプレート電極1aの
他方とアース間にされた第1の検出抵抗12aと、該第
1の検出抵抗12aに並列に接続された直列接続の第2
及び第3の検出抵抗12b及び12Gとを有する。第1
の検出抵抗12aには可変抵抗12(Iが、第3の検出
抵抗12cには可変抵抗12eがそれぞれ並列に接続さ
れており、可変抵抗12dの可動子は比較器tzr+の
一人力に、可変抵抗12eの可動子はアナログスイッチ
12gを介して比較器12 f2の一人力にそれぞれ接
続されている。比較器12f+ 、12ftの十人力
には抵抗12h及び12i 、12j及び12kによる
分圧電圧が基準電圧Er+ sEr。12 is a detection circuit, which includes a first detection resistor 12a connected between the other plate electrode 1a of the sensor 1 and the ground, and a second series-connected second detection resistor 12a connected in parallel to the first detection resistor 12a.
and third detection resistors 12b and 12G. 1st
A variable resistor 12 (I) is connected in parallel to the third detection resistor 12a, and a variable resistor 12e is connected in parallel to the third detection resistor 12c. The movable element 12e is connected to the single force of the comparator 12f2 via the analog switch 12g.The divided voltage of the comparators 12f+ and 12ft is connected to the reference voltage by the divided voltages of the resistors 12h, 12i, 12j and 12k. Er+sEr.
(Er+ >Erg )として印加されており、該比較
器12fl 、12fZにおいて基準電圧と可変抵抗
12d、12Cの可動子の電圧とが比較される。比較器
L2f 、12gの出力はAND回路121の入力にそ
れぞれ接続されており、可変抵抗12d、12eの可動
子の電圧が基準電圧より小さいときには、比較器12f
、12gの出力がHレベルになり、AND回路121
の出力がHレベルになっている。(Er+>Erg), and the reference voltage is compared with the voltage of the movable elements of the variable resistors 12d and 12C in the comparators 12fl and 12fZ. The outputs of the comparators L2f and 12g are respectively connected to the inputs of the AND circuit 121, and when the voltage of the mover of the variable resistors 12d and 12e is smaller than the reference voltage, the outputs of the comparators L2f and 12g are connected to the inputs of the AND circuit 121.
, 12g becomes H level, AND circuit 121
The output is at H level.
以上により、検出回路12は可燃性ガス又は−酸化炭素
ガスの濃度が所定値以上になり、これに応じて半導体式
ガスセンサ1のプレート電極13間の抵抗値が低下する
と、プレート電極1aの他方と検出抵抗12a、12b
との間の接続点aの電圧が上昇するため、比較器12「
1又は12fZの出力がHからLレベルになり、AND
回路121の出力もこれに応じてHからLレベルになる
。As described above, when the concentration of combustible gas or carbon oxide gas exceeds a predetermined value and the resistance value between the plate electrodes 13 of the semiconductor gas sensor 1 decreases, the detection circuit 12 detects that the other plate electrode 1a Detection resistors 12a, 12b
Since the voltage at the connection point a between the comparator 12' and
The output of 1 or 12fZ goes from H to L level, AND
The output of the circuit 121 also changes from H level to L level accordingly.
なお、上記アナログスイッチ12gはタイマー回路1)
の出力Yによってオン・オフ制御され、出力YがHレベ
ルのとき、すなわち半導体式ガスセンサ1のヒータ1b
に低電圧が印加されているときオンされて可変抵抗12
eの可動子の電圧を比較器12f2の一人力に印加し、
タイマー回路1)の出力Y 73< Lレベルのとき、
すなわち半導体式ガスセンサ1のヒータ1bが高電圧が
印加されているときオフされて可変抵抗12eの可動子
の電圧を比較器12f2の一人力に印加しないようにす
る。このことにより、高電圧をヒータに印加していると
き、接続点aの電圧がガス検知しなくても高くなること
による比較器12f2の誤動作を防いでいる。Note that the analog switch 12g above is a timer circuit 1)
When the output Y is at H level, that is, the heater 1b of the semiconductor gas sensor 1
The variable resistor 12 is turned on when a low voltage is applied to the variable resistor 12.
Applying the voltage of the mover e to the single power of the comparator 12f2,
When the output Y73 of timer circuit 1) is < L level,
That is, the heater 1b of the semiconductor gas sensor 1 is turned off when a high voltage is applied, so that the voltage of the mover of the variable resistor 12e is not applied to the comparator 12f2. This prevents the comparator 12f2 from malfunctioning due to the voltage at the connection point a becoming high even when no gas is detected when a high voltage is being applied to the heater.
13は検出回路12によって検出された結果を次のサイ
クルまで保持する切換時動作保持回路であり、検出回路
12の出力すなわちAND回路12Nの出力が第1の入
力に、タイマー回路1)の出力Y、Xが第2の入力に、
後述する警報遅延回路14の出力Zが第3の入力にそれ
ぞれ印加されているNOR回路13a、13bと、該N
OR回路13a、13bの出力がセット人力Sにそれぞ
れ入力されているR−Sフリップフロップ13C913
dと、第1の入力にタイマー回路1)の出力Y、Xが、
第2の入力に警報遅延回路14の出力Zがそれぞれ接続
されているNOR回路13e。13 is a switching operation holding circuit that holds the result detected by the detection circuit 12 until the next cycle; the output of the detection circuit 12, that is, the output of the AND circuit 12N is the first input; , X is the second input,
NOR circuits 13a and 13b to which the output Z of the alarm delay circuit 14, which will be described later, is applied to the third input, respectively;
An R-S flip-flop 13C913 in which the outputs of the OR circuits 13a and 13b are input to the set input S, respectively.
d, and the outputs Y and X of the timer circuit 1) are input to the first input,
NOR circuits 13e each have a second input connected to the output Z of the alarm delay circuit 14;
13fと、該NOR回路13e、13fとR−Sフリッ
プフロップ13c、13dのリセット人力Rとの間に設
けられた微分回路13g、13hと、一方の入力がダイ
オード13 i t 13 Jをそれぞれ介してフリッ
プフロップL3c、13dの出力0に接続されると共に
抵抗を介して十電源でプルアップされ、他方の入力が後
述の初期遅延回路15の出力に接続されているNOR回
路13にとを有し、R−Sフリップフロップ13c、1
3dのリセット人力Rにも初期遅延回路15の出力が接
続されている。13f, and differentiating circuits 13g and 13h provided between the NOR circuits 13e and 13f and the reset manual power R of the R-S flip-flops 13c and 13d, and one input of the differential circuits 13g and 13h provided through the diodes 13it and 13J, respectively. A NOR circuit 13 is connected to the output 0 of the flip-flops L3c and 13d and is pulled up by a power supply through a resistor, and the other input is connected to the output of an initial delay circuit 15, which will be described later. R-S flip-flop 13c, 1
The output of the initial delay circuit 15 is also connected to the reset manual power R of 3d.
警報遅延回路14は、その入力にタイマー回路1)の出
力X、Yから印加されるパルス列の立上りをそれぞれ微
分する微分回路14a、14bと、該微分回路14a、
14bの出力が入力されるインバータ14Cと、該イン
バータ14Cの出力と+電源及びアース間にそれぞれ接
続された抵抗14d及びコンデンサ14eと、インバー
タ14cの出力に抵抗14fを介して接続されたインバ
ータ14gを有し、該インバータ14gの出力、Zには
タイマー回路1)の出力X、Yのパルス列の立上り毎に
30秒開閉レベルとなる第5図(C)に示すようなパル
ス列が出力される。該パルス列は上述のようにNOR回
路13a、13b、13e及び13fの入力に印加され
ていて、そのHレベルの間これらの回路の出力をLレベ
ルに保持する。The alarm delay circuit 14 has differentiating circuits 14a and 14b that respectively differentiate the rising edge of the pulse train applied from the outputs X and Y of the timer circuit 1), and the differentiating circuit 14a,
An inverter 14C to which the output of the inverter 14b is input, a resistor 14d and a capacitor 14e connected between the output of the inverter 14C and the + power supply and ground, respectively, and an inverter 14g connected to the output of the inverter 14c via a resistor 14f. The output Z of the inverter 14g is a pulse train as shown in FIG. 5(C), which is at the opening/closing level for 30 seconds every time the pulse train of the outputs X and Y of the timer circuit 1) rises. The pulse train is applied to the inputs of NOR circuits 13a, 13b, 13e, and 13f as described above, and the outputs of these circuits are held at L level while the pulse train is at H level.
上記初期遅延回路15は十電源とアース間に直列に接続
された抵抗15a及びコンデンサ15bと、これらの接
続点に抵抗15Cを介して接続されたインバータ15d
とからなり、インバータ15dの出力は電源オフ時にL
からHレベルになり、この立上りによりフリップフロッ
プ13c、13dをリセットし、かつ電源オン後180
秒経過してからHからLレベルになり、電源オン後こ0
180秒の間NOR回路13にの出力をLレベルに保持
する。The initial delay circuit 15 includes a resistor 15a and a capacitor 15b connected in series between a power supply and ground, and an inverter 15d connected to the connection point of these through a resistor 15C.
The output of inverter 15d is L when the power is turned off.
goes to H level, and this rise resets the flip-flops 13c and 13d, and after turning on the power, the level goes to H level.
After seconds have passed, it goes from H to L level, and after the power is turned on, it becomes 0.
The output to the NOR circuit 13 is held at L level for 180 seconds.
上記切換時動作保持回路13の第1の出力であるNOR
回路13にの出力は十電源とアース間にブザー16と直
列に接続されたトランジスタ17のベースに接続され、
第2の出力であるフリップフロップ13cの出力Qは十
電源とアース間に抵抗、LEDからなる可燃性ガス警報
用インジケータ18と直列に接続されたトランジスタ1
9のベースに抵抗を介して接続され、第3の出力である
フリップフロップ13dの出力Qは十電源とアース間に
抵抗、LEDからなる画成化炭素ガス警報用インジケー
タ20と直列に接続されたトランジスタ21のベースに
抵抗を介して接続されている。NOR which is the first output of the switching operation holding circuit 13
The output of the circuit 13 is connected to the base of a transistor 17 connected in series with the buzzer 16 between the power supply and ground;
The output Q of the flip-flop 13c, which is the second output, is a transistor 1 connected in series with a combustible gas alarm indicator 18 consisting of a resistor and an LED between the power supply and ground.
The output Q of the flip-flop 13d, which is the third output, was connected to the base of 9 through a resistor, and the output Q of the flip-flop 13d was connected in series with a defined carbon gas alarm indicator 20 consisting of a resistor and an LED between the power supply and ground. It is connected to the base of transistor 21 via a resistor.
従って、初期遅延回路15の出力がLレベルにあるとき
、フリップフロップ13cがセントされ、その出力Q、
QがそれぞれH,Lレベルとなると、NOR回路13に
の出力がHレベルとなってトランジスタ17がオンされ
ブザー16が鳴動されると共に、トランジスタ19がオ
ンされインジケタ18が点灯され、所定濃度以上の可燃
性ガスを検知したことが警報される。一方、フリップフ
ロップ13dがセットされその出力Q、QがそれぞれH
,Lレベルとなると、NOR回路13にの出力が同様に
Hレベルとなってブザー16が鳴動される、と共に、ト
ランジスタ21がオンされてインジケータ20が点灯さ
れ、所定濃度以上の画成化炭素ガスを検知したことが警
報される。Therefore, when the output of the initial delay circuit 15 is at L level, the flip-flop 13c is turned on, and its output Q,
When Q reaches H and L levels respectively, the output to the NOR circuit 13 becomes H level, turning on the transistor 17 and sounding the buzzer 16, and turning on the transistor 19 and lighting the indicator 18, indicating that the concentration is higher than the predetermined concentration. An alarm is issued when flammable gas is detected. On the other hand, the flip-flop 13d is set and its outputs Q and Q are respectively H.
, when the output to the NOR circuit 13 becomes H level, the buzzer 16 sounds, the transistor 21 is turned on, the indicator 20 is lit, and the defined carbon gas with a predetermined concentration or higher is detected. An alert will be issued when the
なお、上記トランジスタ19.20のベースにも初期遅
延回路15の出力が抵抗をそれぞれ介して接続されてい
るため、電源オン後180秒間はトランジスタ19をオ
フ状態に保持し、電源オン直後の不安定時の誤指示を防
いでいる。Note that the outputs of the initial delay circuit 15 are also connected to the bases of the transistors 19 and 20 through resistors, so the transistor 19 is kept off for 180 seconds after the power is turned on, and when unstable immediately after the power is turned on, This prevents erroneous instructions.
以上の構成において、今電源が投入されると、これに応
じて第2の電源回路3の出力子Bの電圧が直ちに立上り
、各部の回路動作が開始され、タイマー回路1)はその
出力X、Yに第5図(al 、 (blに示すようなパ
ルス列を送出する。出力X、Yがそれぞれり、Hレベル
にあるとき、リレーコイル7と直列に接続されているト
ランジスタ9はオフしていてリレーコイル7が付勢され
ておらず、リレー接点からなるスイッチ4,5は図示の
状態にある。このため、半導体式ガスセンサ1のプレー
ト電極1aには直流9vの電圧が、ヒータ1bには0.
1Vの電圧がそれぞれ印加され、半導体式ガスセンサ1
の温度は画成化炭素ガスを検知するに適当な約120℃
の温度に加熱される。In the above configuration, when the power is turned on, the voltage of the output terminal B of the second power supply circuit 3 immediately rises in response to this, the circuit operation of each part is started, and the timer circuit 1) outputs its output X, A pulse train as shown in FIG. 5 (al, (bl) is sent to Y. When the outputs The relay coil 7 is not energized, and the switches 4 and 5 consisting of relay contacts are in the state shown in the figure.Therefore, the plate electrode 1a of the semiconductor gas sensor 1 receives a DC voltage of 9V, and the heater 1b receives a voltage of 0. ..
A voltage of 1V is applied to each semiconductor gas sensor 1.
The temperature is approximately 120℃, which is suitable for detecting defined carbon gas.
heated to a temperature of
また、タイマー回路1)の出力Yは検出回路12のアナ
ログスイッチ12gに印加されていて、出力YがLレベ
ルのときアナログスイッチ12gをオフ、Hレベルのと
きオンするように制御している。従って、半導体式ガス
センサ1のヒータ1bに高電圧が印加され高温状態にあ
るときには、比較器12fzの一人力をこるし、点aの
電圧は比較器12ftにおいて基準電圧Er+ と比較
されるようになり、一方半導体式ガスセンサ1が低温状
態にあるときには、点aの電圧は比較器12r+、12
fzにおいて基準電圧Er、、Er2の両方と比較され
るようになるが、このときの点aの電圧はどのような状
況下においても基準電圧Er、よりも大きくなることが
なく、検出回路、12の出力は比較器12f2の出力に
依存するようになる。Further, the output Y of the timer circuit 1) is applied to the analog switch 12g of the detection circuit 12, and controls the analog switch 12g to be turned off when the output Y is at L level and turned on when it is at H level. Therefore, when a high voltage is applied to the heater 1b of the semiconductor gas sensor 1 and the heater 1b is in a high temperature state, the comparator 12fz is overpowered and the voltage at point a is compared with the reference voltage Er+ at the comparator 12ft. , on the other hand, when the semiconductor gas sensor 1 is in a low temperature state, the voltage at point a is
At point fz, it is compared with both the reference voltages Er, Er2, but the voltage at point a at this time never becomes larger than the reference voltage Er under any circumstances, and the detection circuit 12 The output of the comparator 12f2 becomes dependent on the output of the comparator 12f2.
更に、タイマー回路1)の出力X、Yは警報遅延回路1
4に印加され、これに応じて警報遅延回路14の出力Z
には、第5図(C)に示すように、出力X、Yの立上り
、立下りに応じて約30秒間Hレベルを保持するパルス
列が発生され、これが検出回路12の出力とタイマー回
路1)の出力X。Furthermore, the outputs X and Y of the timer circuit 1) are output from the alarm delay circuit 1.
4, and in response to this, the output Z of the alarm delay circuit 14
As shown in FIG. 5(C), a pulse train that maintains the H level for about 30 seconds is generated in response to the rise and fall of the outputs X and Y, and this is the output of the detection circuit 12 and the timer circuit 1). The output of
Yがそれぞれ印加されているNOR回路13a。NOR circuit 13a to which Y is applied.
13bの入力に印加されると共に、タイマー回路1)の
出力X、Yがそれぞれ印加されているN。N to which the outputs X and Y of the timer circuit 1) are respectively applied.
R回路13e、13fの入力に印加されていて、NOR
回路13a、13b、13e、13fの出力は各々の回
路の全ての入力がLレベルになったときその出力がHレ
ベルとなる。It is applied to the inputs of R circuits 13e and 13f, and the NOR
The outputs of the circuits 13a, 13b, 13e, and 13f become H level when all inputs of each circuit become L level.
NOR回路13a、13bは検出回路の出力以外の出力
X又はYはY、Zは同期的にLレベルになるが、検出回
路12は所定濃度以上のガスを検知しない限りLレベル
にならず、従ってその出力はHレベルになることはない
。しかし、ガス検知すると、出力X又はY、Zが同時に
Lレベルになり、これに応じてNOR回路13a、13
bの出力がHレベルとなるため、このNOR回路13a
。In the NOR circuits 13a and 13b, the outputs X or Y other than the output of the detection circuit go to the L level synchronously, but the detection circuit 12 does not go to the L level unless it detects a gas with a predetermined concentration or higher. Its output never goes to H level. However, when gas is detected, the outputs X, Y, and Z become L level at the same time, and the NOR circuits 13a and 13
Since the output of B becomes H level, this NOR circuit 13a
.
13bの出力がセット入力に印加されているR−Sフリ
ップフロップ13c、13dがセ・ノドされて、それら
の出力Q、QがそれぞれLからHレベル、HからLレベ
ルになる。R-S flip-flops 13c and 13d whose set inputs are applied with the output of RS flip-flop 13b are connected, and their outputs Q and Q go from L to H level and from H to L level, respectively.
このフリップフロップ13c、13dのセットによる出
力QのLからHレベルへの立上りにより、トランジスタ
19.21がオンし、インジケータ18.20が点灯さ
れる。また、出力QがHからLレベルへの立下りにより
、NOR回路13にの出力がLからHレベルになり、こ
れに応じてトランジスタ17がオンされてブザー16が
鳴動される。ただし、このとき、初期遅延回路15の出
力はLレベルになっていることを要する。When the output Q rises from the L level to the H level due to the setting of the flip-flops 13c and 13d, the transistor 19.21 is turned on and the indicator 18.20 is lit. Further, as the output Q falls from the H level to the L level, the output to the NOR circuit 13 changes from the L level to the H level, and in response, the transistor 17 is turned on and the buzzer 16 sounds. However, at this time, the output of the initial delay circuit 15 must be at L level.
また、NOR回路13e、13fは出力X又はY、Zが
同時にLレベルになることによりその出力がHレベルと
なり、これが微分回路13g、13hによりそれぞれ微
分されて微分パルスが得られる。微分回路13hの出力
を例示すると第5図(aのような微分パルスが得られる
。この微分パルスはR−Sフリップフロップ13c、1
3dのリセット入力に印加され、NOR回路13a 、
13bの出力によりセットする前にフリップフロップ1
3c、13dをそれぞれリセットする。Further, when the outputs X, Y, and Z of the NOR circuits 13e and 13f become L level at the same time, their outputs become H level, which are differentiated by differentiating circuits 13g and 13h, respectively, to obtain differentiated pulses. To illustrate the output of the differentiating circuit 13h, a differential pulse as shown in FIG. 5 (a) is obtained.
3d is applied to the reset input of NOR circuit 13a,
Flip-flop 1 is set by the output of 13b.
Reset 3c and 13d respectively.
なお、図から明らかなように、リセットは1サイクル毎
に行われるので、1度セットされたフリップフロップは
次のサイクルまでそのセット状態が保持される。従って
、ヒータ電圧等の切換により次のサイクルまでの間に一
時的に検出回路I3の出力がなくなっても、インジケー
タ18,20、ブザー16の動作は次のサイクルまで保
持されることになる。As is clear from the figure, since the reset is performed every cycle, a flip-flop that is set once retains its set state until the next cycle. Therefore, even if the output of the detection circuit I3 is temporarily lost until the next cycle due to switching of the heater voltage or the like, the operations of the indicators 18, 20 and the buzzer 16 will be maintained until the next cycle.
例えば、タイマー回路1)の出力XがLレベルのとき、
すなわち半導体式ガスセンサlのヒータ1bに低電圧が
印加され、−酸化炭素ガスに対する感度をセンサ1が有
するとき、所定濃度以上の一酸化炭素ガスを半導体式ガ
スセンサ1が感知すると、第5図!dlに示すように比
較器12f2の一人力が立上り、これに応じてその出力
がLレベルになる。そして、出力X、Zが共にLレベル
になった時点で、R−Sフリップフロップ13dのセッ
ト人力Sが第5図(81に示すようにLからHレベルに
立上ると、フリップフロップ13dがセントされ、その
出力0が第5図(flに示すようにHからLレベルに立
下り、これに応じて第5図(h)に示すようにブザー1
6が動作される。For example, when the output X of timer circuit 1) is at L level,
That is, when a low voltage is applied to the heater 1b of the semiconductor type gas sensor 1 and the sensor 1 has sensitivity to -carbon oxide gas, when the semiconductor type gas sensor 1 senses carbon monoxide gas having a predetermined concentration or higher, as shown in FIG. As shown by dl, the power of the comparator 12f2 rises, and in response, its output becomes L level. Then, when the outputs X and Z both reach the L level, the setting force S of the R-S flip-flop 13d rises from the L level to the H level as shown in FIG. The output 0 falls from the H level to the L level as shown in FIG.
6 is operated.
また、所定濃度以上の可燃性ガスが存在するときには、
タイマー回路1)の出力YがLレベルにあるときに、上
述と同様の動作が比較器i2f+、NOR回路13a、
フリップフロップ13cについて行われ、ブザー16が
鳴動される。In addition, when flammable gas exists at a predetermined concentration or higher,
When the output Y of the timer circuit 1) is at L level, the comparator i2f+, NOR circuit 13a,
This is performed for the flip-flop 13c, and the buzzer 16 sounds.
なお、上述の実施例では、可燃性ガスと一酸化炭素ガス
の識別にインジケータ18.20を用いているが、この
代りにブザー音を変えたり、音声によりガスの種類を知
らせたりするようにしてもよい。In the above embodiment, indicators 18 and 20 are used to distinguish between combustible gas and carbon monoxide gas, but instead of this, the buzzer sound may be changed or the type of gas may be notified by voice. Good too.
また、図示実施例では、検出回路に2つの比較器を用い
ているが、これと同様のことを1つの比較器により行わ
せこともできる。この場合、可変抵抗12d、12eと
1つの比較器の一人力との間に出力X、Yによって交互
にオンされるアナログスイッチを設けるようにすればよ
い。Further, in the illustrated embodiment, two comparators are used in the detection circuit, but the same function can be performed using one comparator. In this case, analog switches that are alternately turned on by the outputs X and Y may be provided between the variable resistors 12d and 12e and one comparator.
更に、実施例では検知ガスの種類の識別を知らせている
が、ガスに対する対処の仕方は窓をあけて新しい空気を
導入したり、ガス栓を閉めたりなど、ガス種がどうであ
れ現況に応じた作業を自然に行うことになるので、これ
は必ずしも必要としないかも知れない。Furthermore, in the example, the type of detected gas is identified, but the way to deal with the gas depends on the current situation, such as opening a window to introduce fresh air or closing the gas valve. This may not be necessary, as the task will come naturally.
なお、上述した実施例では、アルコールの気化ガスに対
しては、高温、低温の両方においてガス検知が行われ、
インジケータ18,20の両方がブザーの鳴動と同時に
点灯される。In addition, in the above-mentioned embodiment, gas detection is performed for vaporized alcohol gas at both high and low temperatures.
Both indicators 18 and 20 are lit at the same time as the buzzer sounds.
以上説明したように本発明によれば、半導体式ガスセン
サを1つ使用するだけで、ガス漏れと一酸化炭素中毒の
両方に有効な警報器をローコストで提供することができ
る。As explained above, according to the present invention, by using only one semiconductor type gas sensor, it is possible to provide an alarm device effective for both gas leakage and carbon monoxide poisoning at low cost.
特に、好ましい実施例においては、温度切換過渡時半導
体式ガスセンサの不安定出力を無視し、かつガスセンサ
の判定結果を次のサイクルまで保持しているため、単一
のセンサを用いることによる不具合はなくなっている。In particular, in the preferred embodiment, the unstable output of the semiconductor gas sensor during temperature switching transients is ignored, and the judgment result of the gas sensor is retained until the next cycle, so the problems caused by using a single sensor are eliminated. ing.
また、警報は高温時によるものか低温時によるものかを
識別可能に行っていて、ガスの識別ができるようにもな
っているため、警報発生時より適切な対処が可能である
。In addition, since the warning is made in a manner that allows identification of whether it is caused by high temperature or low temperature, and the gas can also be identified, it is possible to take appropriate measures when the alarm occurs.
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は半導
体式ガスセンサの各ガス質に対する温度、抵抗値特性を
示すグラフ、第3図は半導体式ガスセンサの高温時、低
温時におけるガス濃度−センサ出力特性を示すグラフ、
第4図は半導体式ガスセンサのヒータ電圧切換時の各ガ
スに対する出力変化を示す波形図、第5図は第1図の回
路の各部の波形を示す図である。
1・・・半導体式ガスセンサ、2・・・第1の電源回路
、3・・・第2の電源回路、4・・・切換スイッチ、5
・・・オン・オフスイッチ、7・・・リレーコイル、1
)・・・タイマー回路、12・・・検出回路、13・・
・切換時動作保持回路、14・・・警報遅延回路、16
・・・ブザー、18・・・可燃性ガス警報用インジケー
タ、20・・・−酸化炭素ガス警報用インジケータ。
特 許 出 願 人 矢崎総業株式会社第2図
り度(0C)
第3図
(a) (b)力°°
ス4.戊 刀゛ス
沫友部し〜Fig. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a graph showing the temperature and resistance characteristics of a semiconductor gas sensor for each gas quality, and Fig. 3 is a graph showing the temperature and resistance characteristics of a semiconductor gas sensor at high and low temperatures. Graph showing gas concentration-sensor output characteristics,
FIG. 4 is a waveform diagram showing output changes for each gas when switching the heater voltage of the semiconductor type gas sensor, and FIG. 5 is a diagram showing waveforms at various parts of the circuit in FIG. 1. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Semiconductor type gas sensor, 2... First power supply circuit, 3... Second power supply circuit, 4... Selector switch, 5
...On/off switch, 7...Relay coil, 1
)...Timer circuit, 12...Detection circuit, 13...
・Operation holding circuit when switching, 14...Alarm delay circuit, 16
...buzzer, 18...flammable gas alarm indicator, 20...-carbon oxide gas alarm indicator. Patent applicant Yazaki Sogyo Co., Ltd. 2nd design degree (0C) Figure 3 (a) (b) Force°°
S4.把 ゛ ゛ す す す す す す す す ~
Claims (4)
低温で一酸化炭素を検知する特性を有する半導体式ガス
センサと、 該半導体式ガスセンサの温度を一定時間のサイクルで上
げ下げする温度切換手段と、 各温度毎に前記半導体式ガスセンサの出力を判定し、警
報を発する警報手段とを備えることを特徴とするガス警
報器。(1) Detects flammable gases such as methane and hydrogen at high temperatures,
a semiconductor gas sensor having a characteristic of detecting carbon monoxide at low temperatures; a temperature switching means for raising and lowering the temperature of the semiconductor gas sensor in cycles over a certain period of time; and determining the output of the semiconductor gas sensor for each temperature and generating an alarm. A gas alarm comprising: an alarm means for emitting an alarm.
ガスセンサの出力を無視する手段を有することを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項記載のガス警報器。(2) The gas alarm device according to claim (1), wherein the alarm means includes means for ignoring the output of the semiconductor gas sensor during a temperature change transition.
の判定結果を次のサイクルまで保持する手段を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のガス警
報器。(3) The gas alarm device according to claim (1), wherein the alarm means includes means for holding the determination result of the output of the semiconductor gas sensor until the next cycle.
能に表示する手段を有することを特徴とする特許請求の
範囲第(1)項目記載のガス警報器。(4) The gas alarm device according to claim 1, wherein the alarm means includes means for displaying an alarm for high temperature and low temperature in a distinguishable manner.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16279885A JPS6224135A (en) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | Gas alarm |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16279885A JPS6224135A (en) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | Gas alarm |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6224135A true JPS6224135A (en) | 1987-02-02 |
Family
ID=15761409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16279885A Pending JPS6224135A (en) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | Gas alarm |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6224135A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58500697A (en) * | 1981-04-24 | 1983-05-06 | イカブ インダストリアル コ−テイング アクチエボラ−ク | Powder spray equipment with electrostatic charging capability |
JPS6472046A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-16 | Draegerwerk Ag | Measuring apparatus for analyzing gas mixture |
Citations (3)
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JPS60113141A (en) * | 1983-11-25 | 1985-06-19 | Shinkosumosu Denki Kk | Combustible gas and gaseous co detecting alarm |
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1985
- 1985-07-25 JP JP16279885A patent/JPS6224135A/en active Pending
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