Ломаем датчик утечки газа / Хабр

Alfa 501

Купить можно за 2700 рублей.

ALFA 501

Достоинства:

• Надежный и безопасный;
• Громкая сирена;
• Клапан, отключающий поступление газа;
• Простая настройка;
• Доступное использование без сложностей.

Недостатки:

Brennenstuhl bg2202

Купить можно за 3700 рублей.

Brennenstuhl BG2202

Достоинства:

• Высокое качество;
• Удобное использование;
• Компактность;
• Хороший сигнал.

Недостатки:

Sapsan gl-100

Стоимость техники: около 3000 рублей.

Sapsan GL-100

Достоинства:

• Есть красная кнопка для аварийного перекрытия газа;
• Закрывающийся клапан;
• Подойдет для любого помещения;
• Хорошие отзывы в сети;
• Обеспечивает безопасность.

Недостатки:

Seitron rgdme5mp1

Купить можно за 4700 рублей.

SEITRON RGDME5MP1

Достоинства:

• Высокое итальянское качество;
• Наличие световых индикаторов;
• Система самодиагностики;
• Электромагнитный клапан, прекращающий выдачу газа;
• Сигнал для задействования вытяжки.

Недостатки:

• Цена может оказаться не всем по карману.

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.

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.

Бастион б40 дг

Приобрести можно за 1260 рублей.

БАСТИОН Б40 ДГ

Достоинства:

• Удобный и компактный;
• Доступная стоимость;
• Беспроводной;
• Включается сирена;
• Понятный в управлении;
• Не требует дополнительной настройки.

Недостатки:

• Простенький, без бонусов.

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):

int sensorValue;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);      // портец то откроем
}

void loop()
{
  sensorValue = analogRead(0);       // че он там нам меряет то?
  Serial.println(sensorValue, DEC);  // давай уже цифирь на экран, не стесняйся!
  delay(1000);                                 // курим 1 сек, чтоб датчик очухался 
}

Это даже кодом не назвать. Кстати, ардуинщики молодцы, на сайте очень добросовестно всё про эти датчики собрали.

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.

Где ставить в квартире

К общим рекомендациям по установке датчиков можно отнести такие советы:

• Сигнализаторы надо ставить неподалеку от газового оборудования;
• Ни в коем случае нельзя производить установку сигнализаторов в месте, где отсутствует циркуляция воздуха (глухие зоны, за шкафами);
• Если рядом находится вентиляция, то датчики с ней рядом не ставят;
• Нельзя делать установку рядом с окнами, над плитой, с обогревателями и там, где есть источники огня.

Датчик утечки газа rubetek kr-gd13

Купить можно по цене около 3000 рублей.

Датчик утечки газа Rubetek KR-GD13

Достоинства:

• Идет информирование на телефон;
• Имеется громкая сирена;
• Легкий в управлении;
• Компактные габариты;
• Качественный чувствительный элемент.

Недостатки:

• Цена может показаться высокой.

Датчик утечки газа страж bradex

Приобрести можно за 650 рублей.

Датчик утечки газа Страж Bradex

Достоинства:

• Бюджетный;
• С сигнализацией;
• Небольшие габариты;
• Простой в управлении.

Недостатки:

• У некоторых людей плохо срабатывал;
• Домашние животные могут негативно реагировать на звук сигнализации.

Детектор газа cem gd-3300

Приобрести можно 4400 рублей, когда распродажи цена снижается в два раза.

Детектор газа CEM GD-3300

Достоинства:

• Обнаруживает 16 видов газа;
• Работа в трудоемких местах;
• Автономное питание от батареи;
• Поворотная ручка регулирует чувствительность.

Недостатки:

Какие бывают

Чувствительный элемент бывает трех типов: полупроводниковый, каталитический и инфракрасный. Самые недорогие – это с полупроводниковым элементом, их чаще всего и покупают обычные владельцы недвижимости. Каталитические анализаторы используются на крупных предприятиях в промышленности, их действие основывается на горении газа и разложение его на углекислый газ и воду. Инфракрасные устройства пропускают газ через свои лучи и с предельной точностью определяют лишнюю концентрацию.

Кенарь gd 100-cn

Приобрести можно за 2500 рублей.

Кенарь GD 100-CN

Достоинства:

• Широкая сфера применения;
• Звуковая и световая индикация при превышении допустимых значений;
• Возможность управления электромагнитным клапаном;
• Порог срабатывания — 10% НКПР/85 PPM;
• Потребляемая мощность не более 3 Вт;
• Автономный датчик контроля.

Недостатки:

• Есть жалобы на низкую чувствительность.

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.

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.

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.

Однокомпонентная система контроля загазованности кристалл-1

Купить систему можно за 4600 рублей.

Однокомпонентная система контроля загазованности КРИСТАЛЛ-1

Достоинства:

• Расширенный функционал;
• Высокое качество сигнала;
• Наличие световой сигнализации;
• Имеется запорный клапан;
• Есть пульт контроля.

Недостатки:

Принцип действия

Работу газовых сигнализаторов можно распределить на две части. Первая заключается в том, чтобы зафиксировать критические показатели загазованности в квартире или другом помещении. За выполнение этой задачи отвечают чувствительные элементы, которыми снабжен прибор.

Получается, что датчик работает по типу устройства забора и пропускания через себя воздуха. Он становится анализатором воздушной среды и, если обнаруживается повышенная концентрация токсичных веществ, на которые ориентированы чувствительные элементы, то срабатывает сигнал.

Вторая часть заключается в том, чтобы информировать владельца об обнаружении критической концентрации газа. Некоторые устройства снабжены специальными каналами связи, например, владельцу помещения приходит смс на телефон.

Выводы

Устройство рабочее. Из хорошего — отличный дизайн, надежность. Думаю,

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?

Всем хорошего дня!

P.S. — А утюг?

Заключение

Выбрав подходящий сигнализатор утечки газа, помните, что раз в год нужна проверка от специальной организации. Эта контора должна сделать метрологическую поверку датчиков. Делается это для обеспечения безопасности, чтобы убедиться в работоспособности и исправности техники.

Следите за чувствительным элементом, у него есть свой срок годности, который обозначает производитель, и когда он заканчивается, требуется замена. Прибор для обнаружения утечки газа необходимо содержать в чистоте, оберегая от скапливания пыли, пепла, копоти и другого мусора. Аккуратно проходитесь влажной салфеткой, не допуская повреждений.

Грамотно подобранный и правильно установленный датчик обеспечит вам душевное спокойствие, уберет тревожность. Так что, позаботиться о таком датчике выгодно не только с целью безопасности, но и ради душевного спокойствия.