用单片机实现的氧气管道超欠压报警系统

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摘 要：文章介绍了氧气管道中使用的压力报警器的特殊性，在充分考虑安全的基础上，提出用单片机控制电路来实现报警功能，并给出了相关设计要点。

关键词：氧气；报警器；单片机

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

氧气是助燃气体，氧气本身并不燃烧，一旦同时具备可燃物和火源，将导致剧烈燃烧。另外氧气是强氧化剂，遇到油将产生强烈的氧化反应，可导致容器和管道爆炸。因此氧气是具有一定危险的气体。在输送氧气的管道中需要一定的压力，高了低了都不行，超欠压报警器就是解决这一问题的装置。一般的超欠压报警器都是用电接点压力表作为信号源，当超欠压时给出一个开关信号发出声光报警，但电接点压力表是触点式开关，高电压容易产生电火花，甚至形成电弧，这在氧气管道上是不安全的。按照相关标准要求，氧气管道超欠压报警系统不宜使用电接点压力表，或者采用本质安全电路。在实际工程中满足以上两点成本很高且故障率也高。

采用单片机控制的超欠压声光报警器能够比较好地解决上述问题，因为单片机的控制电路电压只有5伏，为了减少功率消耗和接触可靠，电接点压力表采用低压24伏磁助型。单片机型号选择为STC11L02-35I-SOP16G，它的电源电压5伏，可带3组输出信号。除了氧气之外还可以监控其它气体压力。报警为声光报警，当超或欠压时，为了减少噪音，声音持续30秒就不响了，但光报警始终持续，只要故障没排除间隔一段时间（通过程序可调，如5分钟或10分钟）又响，但报警灯光始终在闪，直到故障排除不响了也不闪了。超压和欠压都可以报警，超压和欠压的指示灯不同。有一个静音开关，当报警时按一下就不响了，但当故障没排除时过一段时间还响。为了能满足不同的气体，单片机设置了可以同时监测3个气体压力信号，接一个、两个、三个都行。

运行效果分析：采用单片机控制的超欠压报警器后，运行平稳，效果可靠，提高了安全系数。而且增加了产品的技术含量，得到了使用方的认可。值得注意的问题：系统的电源应选择数字型直流稳压电源，长期使用不发热。

这种报警器，虽然压力开关采用的还是电接点压力表，但因为电压为直流且电压很低（5伏），接近本质安全电路免认证电压。又因为氧气不是爆炸气体，而且电接点压力表触电在表壳内，及不通管道内又不与室内气体接触，因此可以说有足够的安全系数，也符合相关标准的要求。

参考文献：

[1]GB50751-2012《医用气体工程技术规范》.

[2]YY/T0817《医用中心供氧系统通用技术条件》.

[作者简介]邱省林（1959.06-），天津渤海职业技术学院信息工程系，副教授，从事机电设备等方向的研究和教学工作。