191334. lajstromszámú szabadalom • Berendezés gázok, gőzök valamint lebegő szilárd részecskék, főként füst érzékelésére, az érzékelni kívánt anyag (ok) kitüntetett koncentrációjának jelzésére és szükség esetén a koncentráció mérésére
1 I9I 334 A találmány tárgya berendezés gázok, gőzök, valamint lebegő szilárd részecskék, főként füst érzékelésére, az érzékelni kívánt anyag(ok) kitüntetett koncentrációjának jelzésére, és szükség esetén a koncentráció mérésére. A találmány szerinti berendezés tűzés gázjelző berendezésként, valamint gőzök, főként alkohol és hasonló, alacsonyabb hőmérsékleten párolgó folyadékok, leginkább oldószerek gőzét jelző berendezésként alkalmazható. A találmány szerinti berendezésnek az érzékelni kívánt anyag(ok) koncentrációjának változása hatására ellenállását megváltoztató érzékelője, feszültségosztója, továbbá komparátora, valamint kiértékelő és vezérlő áramköre van. A kiértékelő és vezérlő áramkör kimenetére végrehajtószervműködtető teljesítményerősítő van kötve. A kiértékelő és vezérlő áramkör adott esetben tárolót is magában foglal. Olyan érzékelők, amelyek az érzékelni kívánt anyag koncentrációjának megváltozása hatására ellenállásukat megváltoztatják, általában 150-400 °C hőmérsékleten üzemelő s ennek megfelelően fűtéssel ellátott, abszorpciós elven működő eszközök, s mint ilyenek széles választékban ismertek. Ilyen érzékelők például a FIGARO japán cég TGS 812, 813 tip. érzékelői, a MIKROELEKTRONIKAI VÁLLALAT (Budapest) által gyártott HSGM 01...07. tip. érzékelők stb. Az egyes érzék*lőtípusok kialakításuktól — anyagi összetételüktől — függően a különböző gázokra, gőzökre, ill. lebegő szilárd részecskékre különböző mértékben érzékenyek, így valamely meghatározott gáz, gőz vagy lebegő szilárd részecskék kimutatására, ill. koncentrációjának jelzésére hatásosan csak kisszámú érzékelő alkalmazható. Gázok, gőzök és lebegő szilárd részecskék, például füst jelenlétének és mennyiségének vagy koncentrációjának érzékelésére és jelzésére számos berendezés ismert. A berendezések közös hátrányossága, hogy elektronikus áramköreik az érzékelőjükkel szoros egységet alkot, mint például az 579.309 ljsz. CH szabadalmi leírásban ismertetett tűzjelző berendezés esetében is. így többfajta gáz, gőz stb. kimutatására egy adott berendezés a saját érzékelőjével egyáltalán nem vagy csak kevésbé hatásosan alkalmazható, a berendezés saját érzékelőjének adott gázra, gőzre szelektíven érzékeny érzékelőre való átcserélése pedig a berendezések érzékelőhöz szorosan illeszkedő kialakítása miatt általában a berendezés átalakítása nélkül nem megoldható. Amennyiben az érzékelőcsere kivitelezhető is, az mindenképpen a berendezés érzékenységének romlásával jár. Az ismert berendezések igen nagy hányadának hátránya továbbá a bonyolult felépítés, például gázkromatográfok mechanikus, pneumatikus és villamos elemek kombinálásával vannak kialakítva, ez a berendezéseket igen megdrágítja és megbízhatóságukat alacsonnyá teszi. A találmánnyal célunk az ismertetett berendfezések említett hátrányosságait kiküszöbölni és egy olyan elektronikus berendezést ajánlani, amely különböző, megfelelően megválasztott érzékelővel többfajta gőz, gáz, valamint lebegő szilárd részecske, főként füst érzékelésére és kitüntetett koncentrációjának kijelzésére, valamint szükség esetén annak mérésére is alkalmas, anélkül, hog a berendezésen feszültségszintek egyszerű állításán túlmenően változtatni kellene. A találmány kidolgozásánál abból indultunk ki, hogy a felületi abszorpciós elven működő szokványos érzékelők lényegében két-, négy- vagy hatpólusként vannak kialakítva, és olyan átalakítóként üzemelnek, amely az ' érzékelt anyag mennyiségének megváltozásával arányosan, valamilyen matematikai függvény szerint változtatják ellenállásukat. A találmányt megalapozó felismerésünk az, hogy ezt leghatásosabban úgy hasznosíthatjuk, ha a berendezést olyannak alakítjuk ki, amelyhez a szokásos érzékelők pólusszámuktól függetlenül csatlakoztathatók, és az érzékelőket meghajtó, valamint annak kimenőjelét érzékelő/feldolgozó áramköröket olyannak alakítjuk ki, hogy azok minden esetben jól kezelhető jelet szolgáltassanak. A feladat találmány szerinti megoldását nyújtó gázok, gőzök, valamint levegő szilárd részecskék, főként füst érzékelésére, az érzékelni kívánt anyag(ok) kitüntetett koncentrációjának jelzésére és szükség esetén a koncentráció mérésére alkalmas berendezésnek az érzékelni kívánt anyag(ok) koncentrációja változásának hatására «llenállását megváltoztató érzékelője, feszültségosztója, továbbá komparátora, valamint kiértékelő és vezérlő áramköre és a kiértékelő és vezérlő áramkör kimenetére kötött végrehajtószerv-működtető teljesítményerősítője van, ahol a kiértékelő és vezérlő áramkör adott esetben tárolót is magába foglal. A berendezés lényege, hogy az érzékelő a feszültségosztóba egyik, a feszültségosztó kimenete és közös kapcsa közé kapcsolt tagjaként van bekötve, a feszültségosztó bemenete és kimenete közé kötött másik tagja az érzékelni kívánt anyag(ok) koncentrációja változásának hatására ellenállásértékét megtartó tag célszerűen ellenállás, a fcszültségosztó bemenete meghajtóegység, leginkább áram- vagy feszültséggenerátor, célszerűen állítható kimeneti jelszintű áram- vagy feszültséggenerátor, kimenetére van kapcsolva, a feszültségoszló kimenete komparátor első bemenetére van kötve, a komparátor második bemenete referenciafeszültség-forrás, célszerűen változtatható kimeneti szintű referenciafeszültségforrás kimenetére van kapcsolva, és a komparátor kimenete a kiértékelő és vezérlő áramkör bemenetére kapcsolódik. A találmány szerinti berendezés alkalmazásakor az érzékelőt az ellenőrizni kívánt légtérben, például helyiségben helyezzük el. A berendezés működtetése során a feszültségosztó kimeneti jele mindaddig nem változik meg, amíg az érzékelő ellenállása változatlan. Amikor az érzékelőt körülvevő légtérbe olyan gáz, gőz vagy lebegő szilárd részecske kerül, amelyre az érzékelő érzékeny, az érzékelő felületén abszorbeálódott molekulák vagy részecskék megváltoztatják az érzékelő ellenállását s ezzel a feszültségosztó kimeneti jelszintjét. Az érzékelő pillanatnyi ellenállása s ezzel az osztó kimeneti feszültségének megváltozása arányos az abszorbeálódott részecskék mennyiségével, így a légtérben lévő gáz, gőz vagy szilárd részecskék pillanatnyi koncentrációjával. A referenciafeszültség-forrás kimeneti feszültsége olyan értékűnek van megválasztva, amely a jelezni kívánt gáz- vagy gőzkoncentráció, ill. füstkoncentráció küszöbértékre az adott kimeneti jelszintű meghajtóegység és adott leosztású feszültségosztó esetén jellemző. így a komparátor kimeneti jele s ezzel a kiértékelő és vezérlő áramkör, ill. az annak kimenetére kapcsolt teljesítményerősítő kimeneti jele akkor változik meg, amikor a légtérben az adott gáz, gőz vagy 5 10 15 20 25 30 35 ^0 45 50 55 fiO (55 2
