Анализа употребе термопарова у уређајима за заштиту од недостатка кисеоника

Гасни грејачи се обично користе за унутрашње грејање у домаћинствима, који захтевају потрошњу кисеоника током рада. У условима лоше вентилације, дуготрајан рад може изазвати хипоксију у затвореном простору, изазивајући нелагодност, па чак и гушење, угрожавајући личну безбедност. Због тога мора постојати план одржавања хипоксије. Функција опреме за одржавање недостатка кисеоника је да аутоматски затвори контролни вентил и прикаже аларм који указује на недостатак кисеоника када опрема открије низак садржај кисеоника у унутрашњем ваздуху, подсећајући кориснике да проветравају и размењују ваздух. То је уобичајен температурни сензор који се широко користи у мерењу температуре. Његов принцип је да споји два краја два различита проводника у затворено коло, а због неједнаке температуре на оба краја у колу се генерише термоелектрични потенцијал. Овај феномен се у физици назива термоелектрични феномен. Овај чланак углавном планира опрему за одржавање хипоксије користећи термоелектричне феномене.
1, Принцип рада опреме за одржавање са недостатком кисеоника
Принцип рада овог одржавања је да када су довод гаса и кисеоника константни, температура спаљивања пламена је такође константна. Када је садржај кисеоника у ваздуху довољан, температура пламена може достићи око 700 степени; Када се садржај кисеоника у ваздуху смањи, смањује се и температура пламена. Према америчким стандардима, температура пламена у анаеробном стању не прелази 450 степени, а термоелектрични потенцијал је 1815мВ на релативној температури од 450 степени. Ако температура константног пламена мерена термоелементом није добра, може се сматрати да садржај кисеоника у ваздуху није висок, те је потребно активирати аларм и затворити контролни вентил. Функција одржавања хипоксије ове шеме је завршена на следећи начин: одабран је микроконтролер широке температуре АТ89Ц2051, који долази са интерним аналогним компаратором, а П110 и П111 су улазни пинови компаратора. Повежите потенцијални сигнал од 1815мВ на пин П111, где сигнал напона на референтном крају захтева стабилност. Због тога повежите регулатор напона на ВЦЦ. Након појачања сигнала температуре пламена измереног термоелементом, повежите га на пин П110, а затим користите његов интерни аналогни компаратор да упоредите ова два електрична сигнала. Ако је сигнал пина П110 нижи од сигнала пина П111, то указује на хипоксију у затвореном простору. У овом тренутку, контролни вентил је затворен и приказује се аларм.
2, Састав хардвера
Овај уређај се углавном састоји од микроконтролера, термоелемента и потенциометра. Избор микроконтролера је АТ89Ц2051, ефикасан микроконтролер који је лансирао АТМЕЛ у Сједињеним Државама. Долази са интерним аналогним компаратором, а П110 и П111 су улазни пинови компаратора. Овај имитациони компаратор се може користити за постизање функције одржавања хипоксије. Упутство за АТ89Ц2051 је потпуно компатибилно са ИНТЕЛ-овим микроконтролером МЦС-51 серије и долази са 2К бајт флеш програмабилном меморијом која се може избрисати само за читање. Одабиром овог чипа може се у великој мери поједноставити планирање кола, а такође може заједно да доврши друге функције грејача. Овде се неће поновити. Термопар типа К се бира као термопар, а примљени сигнал термоелектричног потенцијала се појачава и обрађује помоћу појачавача пре повезивања на микроконтролер. Овај термопар такође игра улогу у прикупљању температурног сигнала константног отвореног пламена у грејачу. Потенцијални сигнал потенциометра је 1815мВ, а његов референтни терминал је повезан са извором за стабилизацију напона 358Б-25.

3, Резиме
Опрема за одржавање недостатка кисеоника ради нормално у дневним гасним грејачима и тестирана је два узастопна месеца без икаквих кварова. Због употребе термопарова као сензора, који су јефтинији од других сензора и имају стабилне функције, овај уређај такође има висок однос трошкова и перформанси.