Датчик газа с закрывающимся клапаном принцип действия как разблокировать (2 видео)

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. 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+

Содержание

А у нас в квартире газ! А у вас?
Контролируем утечки
Вскрытие устройства
Не спортивное использование. 18+
Выводы
Датчик утечки газа с клапаном отсекателем: устройство, классификация + как правильно выбрать и установить
Особенности и виды бытовых датчиков газа
Устройство и принцип работы клапана
Тонкости выбора газового анализатора
Монтаж датчика утечки газа
Выводы и полезное видео по теме
🎬 Видео

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)

Читайте также: Клапан дополнительного воздуха хонда аккорд 7

Устройство 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):

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.

Читайте также: Почему встретились поршни с клапанами

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?

Видео:Сигнализатор газаСкачать

Датчик утечки газа с клапаном отсекателем: устройство, классификация + как правильно выбрать и установить

Даже самая осторожная и бережная эксплуатация газа может привести к аварии. Его утечка – серьезная проблема, узнать о которой жизненно необходимо до того, как концентрация газа в помещении достигнет критической отметки.

Хороший датчик утечки газа с клапаном отсекателем – практически незаменимый прибор, который может предотвратить трагедию. Подобное устройство не просто сигнализирует об аварийной ситуации, но и предотвращает ее развитие, перекрывая подачу топлива. После его монтажа каждый владелец жилья будет чувствовать себя увереннее и спокойнее.

В этом материале мы расскажем об устройстве датчика с запорным клапаном, рассмотрим строение и принцип работы, дадим практические советы по выбору и установке.

Видео:ДАТЧИК УТЕЧКИ ГАЗА+ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН!!!ПОДКЛЮЧЕНИЕ,РАБОТА.Скачать

Особенности и виды бытовых датчиков газа

По своей сути датчик утечки газа представляет собой небольшое, иногда мобильное устройство, которое реагирует на изменение состава воздуха в помещении. Специальный запорный элемент (клапан), дополняющие прибор, дает возможность вовремя останавливать подачу топлива, если его избыток обнаружен в воздухе.

Устройство для контроля протечки газа, снабженное запорным клапаном, может оповещать владельцев об утечке с помощью звуковых или световых сигналов. Некоторые модели могут работать в системе «Умный дом».

Наличие отсекателя делает работу газоанализатора предельно автономной: датчик без участия человека самостоятельно перекроет подачу газа, что особенно удобно, если владельцев жилья нет дома. Дополнительно современные устройства могут включить принудительную вентиляцию в помещении и передать сигнал о возникновении аварийной ситуации в соответствующие службы.

Само устройство состоит из основных функциональных узлов.

первичныйпреобразователь — датчик, который улавливает газ в окружающем воздухе и фиксирует его концентрацию;
измерительныймодуль — считывает информацию с первичного преобразователя и сравнивает ее с допустимыми номинальными величинами;
исполнительный узел — клапан, который непосредственно останавливает подачу голубого топлива;
элемент питания — сетевой блок, аккумулятор или гальванический элемент.

Датчик может реагировать на различные виды газов, благодаря чему детекторы можно классифицировать по типу поглощаемого топлива.

Приборы могут быть следующего типа:

анализаторы содержания природного газа;
детекторы углекислого газа;
датчики по выявлению угарного газа;
комбинированные устройства, реагирующие на разные газы.

Последний тип является более популярным, так как дает возможность в полной мере отслеживать безопасность состава воздуха.

Дополнительно современные приборы разделяют и по способу определения концентрации газа:

Каталитические газоанализаторы (или термокаталитические) – у них поверхность чувствительного элемента покрыта слоем катализатора (диоксидом олова, платины, палладия). Газ, концентрация которого повышается при утечке, окисляется кислородом воздуха, что вызывает нагрев. Что, в свою очередь, является сигналом для срабатывания датчика.
Полупроводниковые детекторы срабатывают при резком понижении сопротивления чувствительного элемента, выполненного на основе оксида олова. Сопротивление снижается при повышении концентрации СО, который доокисляется. Для обеспечения быстродействия сенсора в его конструкции предусмотрен нагреватель – резистивный слой из инертных материалов.
Электрохимические датчики с твердотельным или жидким электролитом – у первых используется твердый электролит связке с нагревателем, а у вторых в качестве чувствительного элемента выступает кислотный или щелочной раствор.
Инфракрасные датчики устанавливают текущую концентрацию топлива, анализируя среду, которая находится в пределах инфракрасного спектра.

По способу питания газоанализаторы бывают проводными и беспроводными. Первые работают от сети и зависимы от наличия электроэнергии. Датчики второго типа функционируют благодаря аккумулятору, являются более надежными благодаря своей автономности.

Оснащение прибора клапаном-отсекателем значительно расширяет функционал устройства и делает его эксплуатацию более рациональной. Ведь всего один вовремя сработавший запорный клапан может спасти десятки жизней. Поэтому на принципах работы этого узла стоит остановиться подробнее.

Видео:Как работает сигнализатор загазованности СЗ-2Б на метан и угарный газ.Скачать

Устройство и принцип работы клапана

Наиболее популярными для бытового использования остаются электромагнитные отсекающие клапаны и отсекающие клапаны с управлением с помощью электроимпульса.

Запорный механизм электромагнитного клапана позволяет молниеносно блокировать подачу топлива при выявлении аварийной утечки. Узел монтируется на входе в газопровод. Как только датчик фиксирует предельную норму концентрации газа, механизм замыкает электрическую цепь, после чего клапан закрывается.

Газоанализаторы с клапанами, предназначенные для использования в доме/квартире, отсекающие газ благодаря работе электрического импульса, работают несколько иначе. Клапан находится в открытом положении благодаря механической защелке. Если датчик фиксирует утечку, короткий импульс тока передается на катушку электромагнита, после чего защелка срабатывает, а сам клапан переходит в закрытое положение.

Клапаны подобного типа условно разделяются на нормально открытые (NA) и нормально закрытые (NС). В устройстве первой разновидности не предусмотрена подача напряжения на катушку, отсечка газа происходит при срабатывании датчика. Во втором случае для открытия самого клапана необходима подача импульса, а отсечка газа клапаном происходит в момент исчезновения напряжения в катушке.

Читайте также: Замена сальников клапанов ниссан тино

Клапаны NA больше подходят для эксплуатации в домашних условиях, так как даже неожиданное отключение электроэнергии не приведет к перекрытию газа. Дополнительно газоанализаторы с подобными клапанами считаются более экономичными: если для поддержания работы NС отсекателя требуется постоянное поддержание напряжения в катушке, то для функционирования клапана типа NA в открытом состоянии подача электроэнергии не нужна.

Видео:Соленоидные электромагнитные клапаны. Принцип работы, виды.Скачать

Тонкости выбора газового анализатора

Подбор и покупка газового анализатора с отсекающим клапаном требуют ответственного подхода. Не стоит экономить на датчике, ведь подобная техника должна служить годами. Поэтому поиск самого дешевого прибора не всегда оправдан.

Для бытовых условий пользователи чаще всего выбирают датчики, реагирующие на вытекание именно природного газа, который поступает в квартиры по магистрали либо находится в сжиженном состоянии в баллонах.

Кроме типа поглощаемого прибором типа газа пользователю стоит обратить внимание и на такие важные характеристики, присущие качественному анализатору:

предельное значение концентрации газа, при котором устройство сигнализирует об аварии;
способность анализировать содержание газа в объемной и массовой доле в воздухе;
возможность фиксирования текущего состояния воздуха в нескольких точках помещения;
автономность работы и ее время;
возможность отслеживания повышения концентрации различных видов газа.

Не менее важную роль играет репутация производителя и отзывы реальных пользователей. Подробные обзоры газоанализаторов помогут подобрать оптимальную модель для конкретных условий.

Гарантийное обслуживание – такая же важная составляющая сервиса. Стоит уделить внимание и стоимости запасных комплектующих, их доступности в магазинах.

Так как датчик утечки газа практически всегда находится на виду, большое значение имеет и его внешний вид. Кроме эстетической составляющей стоит учитывать такие характеристики корпуса, как влаго- и пылезащита.

Приемлемый клапан-остекатель выбирается по своим ключевым характеристикам:

типу клапана – NA. или NС.;
диаметру условного прохода;
виду питания;
порогу допустимого давления газа.

Вся необходимая информация о клапане указывается в его паспорте и на ярлыке.

Как указано выше, нормально открытые клапаны являются более эргономичными в эксплуатации. Однако при сопряжении с датчиком, который при включении автоматически будет проверять собственные выходы, посылая импульс, может возникнуть незапланированное перекрытие топлива без возникновения утечки. Поэтому перед покупкой газоанализатора необходимо изучить последовательность его работы.

Видео:сакз мк открыть клапанСкачать

Монтаж датчика утечки газа

Монтаж клапанаотсекателя может производить только сертифицированный специалист газовой службы. А в случае самовольной установки клапана на газовую трубу потребителю грозит штраф за вмешательство в систему газоснабжения.

А вот установку датчика, сигнализирующего об утечке газа, можно провести самостоятельно. Размещая устройство, необходимо опираться на рекомендации из паспорта к прибору. Этот документ содержит всю необходимую для подключения информацию, описывает схемы подсоединения дополнительных устройств.

Традиционно же прибор фиксируют на стене в месте, где наиболее вероятна утечка топлива. Это может быть зона у газовой колонки или котла, плиты, счетчика, в узлах креплений которого нередко могут образоваться негерметичные участки. При этом расстояние от датчика газового оборудования должно составлять не более 1,5 м.

Высота, на которой крепится датчик, зависит от типа анализируемого газа, так как различные виды топлива имеют свой вес и концентрируются в воздухе на различных уровнях. Также следует ориентироваться на рекомендации, приведенные в инструкции к конкретной модели газового анализатора. К примеру, для метана устанавливается расстояние монтажа в пределах 0,3-1 м от потолка.

Сенсор для пропана и других газов, которые тяжелее воздуха, крепитстся на высоте 0,3-1 м от пола. Для комбинированных устройств, измеряющих концентрацию метана и окиси углерода, подходящим будет место на уровне 0,3-0,5 м до потолка.

Категорически не рекомендуется устанавливать датчик в следующих местах:

возле окна или отверстия вентиляционной системы;
вблизи духовки или газовых горелок (расстояние до 1 м);
в зоне, подверженной скоплению пыли, гари, жира или пепла, продуцируемых в процессе готовки;
в помещениях, используемых для хранения лакокрасочных изделий, бензина, всевозможных растворителей.

Дополнительно о месте размещения датчика-сигнализатора можно узнать в проектной документации по газификации и других нормативных документах газовой службы.

Видео:Сигнализатор загазованности СГК СЗ-1Б. Как подключить. Почему отключается?Скачать

Выводы и полезное видео по теме

Пример того, как срабатывает датчик утечки газа и отсекается подача топлива, показан на видео ниже:

Монтаж надежного и качественного газоанализатора, дополненного отсекающим клапаном, может стать ключевым пунктом в предотвращении утечки газа. Ведь вовремя обнаруженное вытекание топлива не просто может снизить материальный ущерб в случае взрыва, но и спасти чью-то жизнь. Поэтому в реалиях состояния современной системы газоснабжения и при условии все чаще встречающихся неисправностей в самом газовом оборудовании пользователям привычного топлива стоит всерьез задуматься о своей безопасности.

Пользуетесь ли вы датчиком утечки газа? Если да, то поделитесь, пожалуйста, с нашими читателями своим опытом и впечатлениями от его использования, расскажите, довольны ли вы его работой, насколько часто бывают ложные срабатывания. Пишите свои рекомендации, добавляйте фото своего газоанализатора, задавайте интересующие вас вопросы – форма обратной связи расположена чуть ниже.