Analisis penggunaan termokopel pada alat proteksi kekurangan oksigen

Pemanas gas biasanya digunakan sebagai peralatan pemanas dalam ruangan di rumah tangga, yang memerlukan konsumsi oksigen selama pengoperasiannya. Dalam kondisi ventilasi buruk, pengoperasian jangka panjang dapat menyebabkan hipoksia dalam ruangan, menyebabkan ketidaknyamanan dan bahkan mati lemas, sehingga membahayakan keselamatan pribadi. Oleh karena itu, harus ada rencana pemeliharaan hipoksia. Fungsi peralatan pemeliharaan kekurangan oksigen adalah menutup katup kontrol secara otomatis dan menampilkan alarm yang menunjukkan kekurangan oksigen ketika peralatan mendeteksi kandungan oksigen rendah di udara dalam ruangan, mengingatkan pengguna untuk melakukan ventilasi dan menukar udara. Ini adalah sensor suhu umum yang banyak digunakan dalam pengukuran suhu. Prinsipnya adalah menghubungkan kedua ujung dua konduktor yang berbeda ke dalam rangkaian tertutup, dan karena suhu yang tidak sama di kedua ujungnya, potensi termoelektrik dihasilkan dalam rangkaian. Fenomena ini disebut fenomena termoelektrik dalam fisika. Artikel ini terutama merencanakan peralatan pemeliharaan hipoksia menggunakan fenomena termoelektrik.
1, Prinsip kerja peralatan pemeliharaan kekurangan oksigen
Prinsip kerja dari perawatan ini adalah ketika suplai gas dan suplai oksigen konstan maka temperatur pembakaran api juga konstan. Bila kandungan oksigen di udara mencukupi, suhu nyala api bisa mencapai sekitar 700 derajat; Ketika kandungan oksigen di udara berkurang, suhu nyala api juga menurun. Menurut standar Amerika, suhu nyala api dalam keadaan anaerobik tidak melebihi 450 derajat, dan potensi termoelektrik adalah 1815mV pada suhu relatif 450 derajat. Jika suhu nyala api konstan yang diukur dengan termokopel kurang baik, maka dapat dianggap kandungan oksigen di udara tidak tinggi, sehingga alarm perlu dipicu dan katup pengatur harus ditutup. Fungsi pemeliharaan hipoksia dari skema ini diselesaikan sebagai berikut: mikrokontroler suhu lebar AT89C2051 dipilih, yang dilengkapi dengan komparator analog internal, dan P110 dan P111 adalah pin input komparator. Hubungkan sinyal potensial 1815mV ke pin P111, dimana sinyal tegangan pada ujung referensi memerlukan stabilitas. Oleh karena itu, sambungkan pengatur tegangan pada VCC. Setelah memperkuat sinyal suhu nyala yang diukur dengan termokopel, sambungkan ke pin P110, lalu gunakan komparator analog internal untuk membandingkan kedua sinyal listrik tersebut. Jika sinyal pin P110 lebih rendah dari pin P111, ini menunjukkan hipoksia dalam ruangan. Pada saat ini, katup kontrol ditutup dan alarm berbunyi.
2, komposisi perangkat keras
Perangkat ini terutama terdiri dari mikrokontroler, termokopel, dan potensiometer. Pilihan mikrokontrolernya adalah AT89C2051, mikrokontroler efisien yang diluncurkan oleh ATMEL di Amerika Serikat. Muncul dengan komparator analog internal, dan P110 dan P111 adalah pin input komparator. Komparator imitasi ini dapat digunakan untuk mencapai fungsi pemeliharaan hipoksia. Instruksi AT89C2051 sepenuhnya kompatibel dengan mikrokontroler seri MCS-51 INTEL, dan dilengkapi dengan memori read-only flash 2K byte yang dapat diprogram dan dapat dihapus. Memilih chip ini dapat sangat menyederhanakan perencanaan sirkuit, dan juga dapat menyelesaikan fungsi pemanas lainnya secara bersamaan. Ini tidak akan terulang di sini. Termokopel tipe K dipilih sebagai termokopel, dan sinyal potensial termoelektrik yang diterima diperkuat dan diproses oleh amplifier sebelum dihubungkan ke mikrokontroler. Termokopel ini juga berperan dalam mengumpulkan sinyal suhu nyala api terbuka yang konstan pada pemanas. Sinyal potensial potensiometer adalah 1815mV, dan terminal referensinya dihubungkan ke sumber penstabil tegangan 358B-25.

3, Ringkasan
Peralatan pemeliharaan kekurangan oksigen beroperasi secara normal di pemanas gas harian dan telah diuji selama dua bulan berturut-turut tanpa ada kerusakan. Karena penggunaan termokopel sebagai sensor yang lebih murah dibandingkan sensor lainnya dan memiliki fungsi yang stabil, perangkat ini juga memiliki rasio kinerja biaya yang tinggi.