用單片機實現的氧氣管道超欠壓報警系統

摘 要：文章介紹了氧氣管道中使用的壓力報警器的特殊性，在充分考慮安全的基礎上，提出用單片機控制電路來實現報警功能，并給出了相關設計要點。

關鍵詞：氧氣；報警器；單片機

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

氧氣是助燃氣體，氧氣本身并不燃燒，一旦同時具備可燃物和火源，將導致劇烈燃燒。另外氧氣是強氧化劑，遇到油將產生強烈的氧化反應，可導致容器和管道爆炸。因此氧氣是具有一定危險的氣體。在輸送氧氣的管道中需要一定的壓力，高了低了都不行，超欠壓報警器就是解決這一問題的裝置。一般的超欠壓報警器都是用電接點壓力表作為信號源，當超欠壓時給出一個開關信號發出聲光報警，但電接點壓力表是觸點式開關，高電壓容易產生電火花，甚至形成電弧，這在氧氣管道上是不安全的。按照相關標準要求，氧氣管道超欠壓報警系統不宜使用電接點壓力表，或者采用本質安全電路。在實際工程中滿足以上兩點成本很高且故障率也高。

采用單片機控制的超欠壓聲光報警器能夠比較好地解決上述問題，因為單片機的控制電路電壓只有5伏，為了減少功率消耗和接觸可靠，電接點壓力表采用低壓24伏磁助型。單片機型號選擇為STC11L02-35I-SOP16G，它的電源電壓5伏，可帶3組輸出信號。除了氧氣之外還可以監控其它氣體壓力。報警為聲光報警，當超或欠壓時，為了減少噪音，聲音持續30秒就不響了，但光報警始終持續，只要故障沒排除間隔一段時間（通過程序可調，如5分鐘或10分鐘）又響，但報警燈光始終在閃，直到故障排除不響了也不閃了。超壓和欠壓都可以報警，超壓和欠壓的指示燈不同。有一個靜音開關，當報警時按一下就不響了，但當故障沒排除時過一段時間還響。為了能滿足不同的氣體，單片機設置了可以同時監測3個氣體壓力信號，接一個、兩個、三個都行。

運行效果分析：采用單片機控制的超欠壓報警器后，運行平穩，效果可靠，提高了安全系數。而且增加了產品的技術含量，得到了使用方的認可。值得注意的問題：系統的電源應選擇數字型直流穩壓電源，長期使用不發熱。

這種報警器，雖然壓力開關采用的還是電接點壓力表，但因為電壓為直流且電壓很低（5伏），接近本質安全電路免認證電壓。又因為氧氣不是爆炸氣體，而且電接點壓力表觸電在表殼內，及不通管道內又不與室內氣體接觸，因此可以說有足夠的安全系數，也符合相關標準的要求。

參考文獻：

[1]GB50751-2012《醫用氣體工程技術規范》.

[2]YY/T0817《醫用中心供氧系統通用技術條件》.

[作者簡介]邱省林（1959.06-），天津渤海職業技術學院信息工程系，副教授，從事機電設備等方向的研究和教學工作。