采油井場用便攜式天然氣檢測報警器的研制與應用

劉學民(勝利油田東辛采油廠采油一礦 山東 東營 257000)

李愛華(勝利油田現河采油四礦十五隊 山東 東營 257000)

劉桂芝(勝利油田東辛采油廠采油五礦 山東 東營 257000)

采油井現場難免存在一定量的天然氣體，但由于某種原因導致天然氣超過一定安全濃度時（如井場氣管道漏氣等），會對人體造成危害或容易引起生產事故。目前，采油井現場均不安裝檢測天然氣濃度裝置，無法檢測天然氣的濃度是否超標，不利于采油工人的安全，也不利于油田安全生產。針對這一難點我設計發明了這種新型便攜式天然氣報警器。其設計合理、結構簡單、體積小、檢測可靠，實用性強。其能在安全人員用手持方式，對采油井場的天然氣濃度進行檢測，有效杜絕因天然氣濃度超標而引起對人體造成危害或引發生產事故的現象發生。

便攜式天然氣報警器的結構及工作原理

采油井場用便攜式天然氣檢測報警器，包括電池、開關、電阻、可調電阻、傳感器、電容集成電路、發光二極管和喇叭，電池的正極通過開關與傳感器的一感應端、傳感器的一預熱端、可調電阻的一端、第三電阻的一端、第五電阻的一端、第一集成電路的8腳及第二集成電路的8腳相連接，傳感器的另一感應端與第一電阻的一端及第一集成電路的3腳相連接，可調電阻的另一端與第二電阻的一端及第一集成電路的2腳相連接，第一集成電路的1腳與相連接第二集成電路的4腳相連接，第二集成電路的2腳與第二集成電路的6腳、第四電阻的一端及第一電容的正極相連接，第四電阻的另一端與第二集成電路的7腳及第三電阻的另一端相連接，第二集成電路的3腳與第二電容的正極相連接，第二電容的負極與喇叭的一端及發光二極管的負極相連接，發光二極管的正極與第五電阻的另一端相連接；所述電池的負極與傳感器的另一預熱端、第一電阻的另一端、第二電阻的另一端、第一集成電路的4腳、第一電容的負極、第二集成電路的1腳及喇叭的另一端相連接。

其中，所述第一集成電路的型號為LM393。所述第二集成電路的型號為NE555。所述電池的電壓為9—12V。

附圖說明

圖1 是本實用新型一種實施例的電路原理圖。

具體實施方式

參照圖1，一種采油井場用便攜式天然氣檢測報警器，包括電池DC、開關K、電阻、可調電阻W、傳感器M、電容集成電路、發光二極管D和喇叭L，電池DC的正極通過開關K與傳感器M的一感應端、傳感器M的一預熱端、可調電阻W的一端、第三電阻R3的一端、第五電阻R5的一端、第一集成電路IC1的8腳及第二集成電路IC2的8腳相連接，傳感器M的另一感應端與第一電阻R1的一端及第一集成電路IC1的3腳相連接，可調電阻W的另一端與第二電阻R2的一端及第一集成電路IC1的2腳相連接，第一集成電路IC1的1腳與相連接第二集成電路IC2的4腳相連接，第二集成電路IC2的2腳與第二集成電路IC2的6腳、第四電阻R4的一端及第一電容C1的正極相連接，第四電阻R4的另一端與第二集成電路IC2的7腳及第三電阻R3的另一端相連接，第二集成電路IC2的3腳與第二電容C2的正極相連接，第二電容C2的負極與喇叭L的一端及發光二極管D的負極相連接，發光二極管D的正極與第五電阻R5的另一端相連接；所述電池DC的負極與傳感器M的另一預熱端、第一電阻R1的另一端、第二電阻R2的另一端、第一集成電路IC1的4腳、第一電容C1的負極、第二集成電路IC2的1腳及喇叭L的另一端相連接。其中，所述第一集成電路IC1的型號為LM393。所述第二集成電路IC2的型號為NE555。所述電池DC的電壓為9—12V。所述傳感器M為可燃氣體傳感器。

制作和設計該報警器時，將電路安裝在一殼體內，開關K和發光二極管D設置在殼體面板上，傳感器M安裝在殼體上部并露出感應頭即可。當傳感器M感應到天然氣達到或超過一定濃度時，喇叭L及發光二極管D即會發出聲光報警，提示工作人員注意。

工作參數:

充電時間：4～6小時

充電電壓：DC5V（直流）

使用時間：可燃氣15個小時左右，其他氣體一個星期以上

檢測氣體：氧氣、可燃氣、一氧化碳、天然氣等有毒有害氣體

工作環境：溫度-20℃～50℃；相對濕度＜95%

響應時間：氧氣<30S；一氧化碳<40s;可燃氣<20S；硫化氫<40S（其他略）。

報警音量：≥80d B

報警方式：聲、光、報警

現場試驗：在辛 25X9，X辛 138，辛 162X9，辛 17P5，辛111XN5等油井一個多月的現場應用中，該報警器反應靈敏，顯示準確，安全可靠。實驗證明，該報警器也可同時應用于計量站，油泵房等油氣集輸場所。通過使用可大大降低安全事故的發生。

認識及結論

1.該裝置體積小，重量輕，攜帶方便，安全性好，實現了現場應用時安全第一的理念。

2.開機自動檢測，具有先進的診斷報警功能。

3.檢測時間短，檢測準確，檢測范圍寬。

4.以自然擴散方式檢測氣體濃度，采用催化燃燒式傳感器，具有極好的靈敏度和出色的重復性；傳感器拆卸方便，便于更換。

5.聲、光報警相結合（也可加裝振動裝置）。

[1]門宏．圖解電子元器件識別檢測與應用．機械工業出版社，2012.11.

[2]楊宗強，楊振雷，劉春英．圖解電子技能快速掌握．化學工業出版社，2013.06.