Таблица 1 – Достоинства и недостатки методов преобразовани я концентрации газа в электрический сигнал
 Достоинства | Недостатки |
| Метод измерени я электропроводимости |
| 1. Возможность измерени я большого количества различных газов 2. Налажено серийное производство 3. Низка я стоимость | 1. Низка я селективность 2. Зависимость электропроводимости от температуры и влажности 3. Нестабильность во времени |
| Пьезоэлектрический метод |
| 1. Хороша я селективность 2. Высока я чувствительность 3. Большой срок службы чувствительных элементов 4. Возможность определ я ть влажность 5. Стабильность во времени | 1. Основной недостаток состоит в выборе покрыти я , которое должно селективно адсорбировать анализируемое вещество |
| Каталитический метод |
| 1. Широкий температурный диапазон 2. Возможность измерени я большого количества различных газов | 1. Низка я селективность 2. Больша я погрешность измерени я |
| Магнитный метод |
| 1. Высока я стабильность нул я 2. Надежность шкалы | 1. Больша я посто я нна я времени 2. Низка я чувствительность |
| Метод ультрафиолетового поглощени я |
| 1. Возможность измер я ть с высокой точностью 2. Незначительное вли я ние температуры на точность измерени я | 1. Нелинейна я зависимость монохроматического излучени я от концентрации газа 2. Высока я цена |
| Термохимический метод |
| 1. Возможность измерени я большого количества различных газов 2. Высока я точность 3. Стабильность выходных параметров | 1. Низка я чувствительность 2. Присутствие платиновой проволоки значительно увеличивает цену |
Датчики, использующие метод измерени я электропроводимости, имеют в своей основе резистор, сопротивление которого измен я етс я в зависимости от концентрации газа. 2 Назначение и область применени я механизма Датчик предназначен дл я измерени я содержани я СО. Он обеспечивает быстрое установление показаний при прыжках концентраций измер я емого газа.
Высока я чувствительность разработки позвол я ет использовать ее в различных област я х техники: в детекторах выхлопных газов, в газовых индикаторах дл я пожароопасных объектов, таких как печи, нагреватели, сушилки и др.
3 Техническа я характеристика издели я Основные параметры Диапазон измер я емых концентраций .........…...........15 .. 1000 ппм Предел допускаемой основной погрешности измерений ……. ±1% Температура рабочей среды……………………………..от 0° до 100°С 4 Описание и обоснование выбранной конструкции Датчик содержани я СО представл я ет собой металлоокисную пленку, котора я покрывает микронагреватель.
Микронагреватель обеспечивает высокую чувствительность сенсора. Измер я емый газ поступает на элемент через угольный фильтр, который выполн я ет роль предохранител я , защищающего сенсор от других газов.
Принцип действи я датчика показан на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Принцип действи я датчика Зависимость электропроводимости от концентрации описуетс я формулой
s - электропроводимость; р со – концентраци я СО; n – целое число (от 4 до 6), которое зависит от природы оксида, температуры и давлени я . Существующие на производстве технические решени я дл я обеспечени я требований, подобных указанным в ТЗ, приведены в приложении А. 5 Расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность издели я Дл я обеспечени я высокой чувствительности в датчике используетс я микронагреватель.
Характеристики этого элемента приведены в табл. 5.1 Таблица 5.1 –Характеристики микронагревател я
| Характеристика | Минимал. | Среднее | Максимал. | Размерность |
| Напр я жение | _ | _ | 5.0 | В |
| Ток | 37 | 45 | 50 | мА |
| Мощность | _ | 80 | _ | мВт |
| Сопротивление (при U =0 В) | 72 | 83 | 94 | Ом |
| Сопротивление (при U =4.5 В) | 90 | 105 | 120 | Ом |
Изменение напр я жени я микронагревател я во времени показано на рисунку 5.1.
Рисунок 5.1 - Изменение напр я жени я микронагревател я во времени Изменение температуры микронагревател я во времени показано на рисунку 5.2.
я во времени
я етс я как отношение сопротивлени я резистора в чистом воздухе к сопротивлению в газе:
Rs ( air ) – сопротивление в чистом воздхе; Rs ( gas ) - сопротивление в газе.
В таблице 5.2 показаны основные характеристики чувствительности данного издели я . Таблица 5.2 – Характеристики чувствительности
| Характеристика | Минимал. | Среднее | Максимал. | Размерность |
| Сопротивление в чистом воздухе | _ | 1000 | _ | кОм |
| Сопротивление в газе (60 ппм ) | 30 | 150 | 300 | кОм |
| Чувствительность при Rs(air)/Rs(60) | _ | 6.0 | _ | _ |
| Чувствительность при Rs (15)/ Rs (60) | 2.0 | 3.5 | 5.0 | _ |
| Чувствительность при Rs (60)/ Rs (400) | _ | 2.5 | _ | _ |
Зависимость чувствительности от влажности показана на рисунке 5.3
Типова я схема включени я датчика приведена на рисунке 5.4.
Рисунок 5.4 – Схема включени я датчика Сопротивление резистора сенсора
(5.1) U вых – выходное напр я жение; I с – ток, протекающий по резистору датчика; I с =5 мкА. Исход я из формулы 5.1 U вых =
(5.2) Име я данные по чувствительности, приведенные в таблице 5.2, можна расчитать сопротивлени я резистора при начальной и конечной концентрации СО
Теперь расчитываем выходные напр я жени я при начальной и конечной концентрации СО U вых =
U вых =
Таким образом выходное напр я жение находитс я в диапазоне от 0.3 В до 5.2 В. На точность измерени я наибольшее вли я ние оказывает температура. При температуре 20 ° С погрешность равна 1 % . При изменении температуры на каждые 10 ° С погрешность возрастает на 20 % .
(5.3) d о =1 % - основна я погрешность (при 20 ° С); T – рабоча я температура.
Расчитываем по формуле 5.3 погрешность в конце диапазона измерени я (при 100 ° С) 
%
Расчитываем по формуле 5.3 погрешность в начале диапазона измерени я (при 0 ° С)
%
6 Описание организации работ с применением разрабатываемого издели я Присоединение датчика к источнику измер я емого угарного газа осуществл я етс я с помощью резьбового соединени я . Подключение датчика в измерительную цепь осуществл я етс я с помощью соединительного кабел я . Соединительный кабель стойкий к воздействию механических факторов, истирани я м, плесневых грибов, газовых сред.
Конструкци я и покрытие датчиков обеспечивает устойчивость к маслам и моющим средствам.
Приложение 1. Обзор и анализ существующих технических решений.
В этом приложении рассмотрены датчики содержани я СО дес я ти различных фирм.
Характеристики этих приборов наиболее подход я т к спроектированному техническому заданию.
Газоанализатор «Монолит» фирмы «Гранат» изображен на рисунке 1.1. Газоанализатор предназначен дл я определени я содержани я загр я зн я ющих веществ в промышленных выбросах топливосжигающих установок при проведении экологического контрол я или оптимизации процесса горени я топлива. 
Рисунок 1.1 – Газоанализатор Монолит Встроенный накопитель информации позвол я ет записывать ежедневные, суточные и.т.д. графики расхода жидкости в пам я ть расходомера и передавать их в ПК дл я составлени я отчета.
Технические характеристики представлены в таблице 1.1
Таблица 1.1 – Технические характеристики на Монолит
| Погрешность | ±1% |
| Измер я емые концентрации | 0 – 5000 ппм |
| Вывод информации | Графический дисплей, аналоговый выход, встроенный накопитель на 50000 измерений, св я зь c ПК |
| Температурный диапазон | 0 – 45 о С |
| Габариты | 200*80*200 мм |
| Вес электронного блока | 3.0 кг |
Газоанализатор 'МОНОЛИТ' представл я ет собой малогабаритный переносной прибор, выполненный в прочном пластиковом пылеи водонепроницаемом корпусе.
Измерительна я информаци я отображаетс я на жидкокристаллическом дисплее, оснащенном подсветкой.
Электропитание газоанализатора может осуществл я тьс я как от внутреннего аккумул я тора, так и от сети переменного напр я жени я . Малогабаритный газоанализатор 'ДАГ-500' выпускаетс я организацией «Технополис». Удобный малогабаритный прибор с п я тью электрохимическими датчиками.
Большой выбор диапазонов измерени я при заказе газоанализатора 'ДАГ-500' позвол я ет эксплуатировать его на самых разных объектах промышленности, как с низкими, так и высокими выбросами загр я зн я ющих веществ.
Прибор изображен на рисунке 1.2. 
Рисунок 1.2 - Газоанализатор «ДАГ-500»
Технические характеристики представлены в таблице 1.2. Таблица 1.2 – Технические характеристики «ДАГ-500»
| Погрешность | ±5% |
| Измер я емые концентрации | 0 – 6000 ппм |
| Вывод информации | ЖК дисплей - 4 строки по 20 символов с подсветкой. |
| Температурный диапазон | +10 – +40 о С |
| Габариты | 220*110*70 мм |
| Вес электронного блока | 1.3 кг |
Дополнительно к газоанализатору можно подключить внешний термопринтер 'ТП-500' дл я регистрации результатов измерени я на месте и внешний датчик дифференциального давлени я . При работе с пневмометрическими трубками программное обеспечение газоанализатора ДАГ-500 позвол я ет в соответствии с ГОСТ 17.2.4.06-90 определ я ть скорость и расход газопылевых потоков, отход я щих от стационарных источников загр я знени я . Прибор серии CO-W/M выпускаетс я фирмой « Fuehlersysteme ». Идеально подходит дл я регистрации уровн я СО в таких област я х применени я как: подземные гаражи, туннели, автомобильные мастерские, погрузочные зоны, моторные испытательные стенды, изолированные помещени я , картинговые трассы и т.д.
Сигнал выхода 4-20 мА готов к дальнейшей обработке и может использоватьс я всеми общераспространенными приборами.
Приборы этой серии особо характеризуютс я простой настройкой и измерительным элементом длительного срока эксплуатации.
Технические характеристики прибора представлены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 – Технические характеристики CO-W/M
| Погрешность | ±5% |
| Измер я емые концентрации | 0 – 300 ппм |
| Вывод информации | Жидко-кристалический дисплей |
| Температурный диапазон | +10 – +40 о С |
| Габариты | 116*116*57 мм |
| Вес электронного блока | 0.9 кг |
Прибор серии FLUKE CO -220 выпускаетс я фирмой « Fluke ». Позвол я ет быстро проводить точные замеры содержани я СО. Большой жидкокристаллический дисплей с подсветкой показывает уровень содержани я СО от 0 до 1000 ппм.
Функци я MAX Hold фиксирует и показывает максимальный уровень содержани я СО. Аспиратор FLUKE СО-205 в комплекте, обеспечивает дл я датчика Fluke CO-220 пробы дымового газа до 371°С дл я измерени я содержани я СО. Технические характеристики прибора FLUKE СО-205 представлены в таблице 1.4. Таблица 1.4 – Технические характеристики FLUKE CO -220
| Погрешность | ±3% |
| Измер я емые концентрации | 0 – 1000 ппм |
| Вывод информации | ЖК дисплей |
| Температурный диапазон | 0 – +50 о С |
| Габариты | 178*51*40 мм |
| Вес электронного блока | 0.15 кг |
Прибор серии CO-R/M выпускает « DSP ». Идеально подходит дл я регистрации уровн я окиси углерода (СО) в таких област я х применени я как: выставочные залы, музеи, автомобильные мастерские, конференционные помещени я , изолированные помещени я , кинотеатры и т.д.
Сигнал выхода (0-10 В или 2-10 В) готов к дальнейшей обработке и может использоватьс я всеми общераспространенными приборами.
Приборы этой серии не требуют технического обслуживани я и характеризуютс я измеретельным элементом особо длительного пользовани я . Технические характеристики прибора CO-R/M изображены в таблице 1.5.
Таблица 1.5 – Технические характеристики CO-R/M
| Погрешность | ±1.6% |
| Измер я емые концентрации | 0 –2000 ппм |
| Вывод информации | ЖК дисплей |
| Температурный диапазон | 0 – +50 о С |
| Габариты | 100*80*27 мм |
| Вес электронного блока | 0.15 кг |
Электронный газоанализатор КМ900 («Энерготест») предназначен дл я проверки, оперативной настройки и обслуживани я котлов, печей, газовых турбин, горелок, дизельных установок, работающих на газе и легком мазуте, а также дл я контрол я выбросов NO x . Прибор изображен на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 - Газоанализатор «КМ900» Технические характеристики на КМ900 представлены в таблице 1.6.
Таблица 1.6 – Технические характеристики КМ900
| Погрешность | ±5% |
| Измер я емые концентрации | 0 – 1200 ппм |
| Вывод информации | дисплей, непрерывно отображающий 8 различных параметров |
| Температурный диапазон | 0 – +40 о С |
| Габариты | 1000*8 мм |
| Вес электронного блока | 1.0 кг |
Электронный газоанализатор КМ9106 (« QUINTOX ») предназначен дл я проверки, оперативной настройки и обслуживани я котлов, печей, газовых турбин, горелок, дизельных установок, работающих на любом виде топлива, а также дл я контрол я выбросов углеводородов, оксидов углерода, азота, серы. Вид прибора изображен на рисунке1.4.
Рисунок 1.4 – Газоанализатор КМ9106 Технические характеристики на КМ9106 представлены в таблице 1.7. Таблица 1.7 – Технические характеристики КМ9106
| Погрешность | ±5% |
| Измер я емые концентрации | 0 – 10000 ппм |
| Вывод информации | дисплей, непрерывно отображающий 4 различных параметров |
| Температурный диапазон | 0 – +40 о С |
| Габариты | 450*230*300 мм |
| Вес электронного блока | 9.0 кг |
Газоанализатор оптимизации горени я Анкат-310 предназначен дл я проведени я периодического наблюдени я параметров дымовых газов и температуры при проведении регулировочных работ по оптимизации режима горени я различных видов топлива.
Используетс я службами энергопредпри я тий; организаци я ми, провод я щими ремонт и наладку котельного оборудовани я ; предпри я ти я ми, эксплуатирующими топливосжигающие установки, а также службами экологического и газового надзора.
Прибор изображен на рисунке 1.5. 
Рисунок 1.5 – Газоанализатор Анкат-310 Технические характеристики на Анкат-310 представлены в таблице 1.8. Таблица 1.8 – Технические характеристики Анкат-310
| Погрешность | ±2% |
| Измер я емые концентрации | 400 – 8000 ппм |
| Вывод информации | ЖК-дисплей с подсветкой |
| Температурный диапазон | 50 – +600 о С |
| Габариты | 1000*200*72 мм |
| Вес электронного блока | 0.7 кг |
Газоанализатор Оптима предназначен дл я измерени я концентрации окиси углерода в отход я щих газах и сигнализации о по я влении признаков неполного сгорани я топлива.
Прибор изображен на рисунке 1.6.
Рисунок 1.6 - Газоанализатор Оптима Технические характеристики на него поданы в таблице 1.9. Таблица 1.9– Технические характеристики на прибор Оптима
| Погрешность | ±2% |
| Измер я емые концентрации | 0 – 2000 ппм |
| Вывод информации | ЖК-дисплей с подсветкой |
| Температурный диапазон | 100 – 500 о С |
| Габариты | 250*62*145 мм |
| Вес электронного блока | 0.6 кг |
Полупроводниковый СО-сенсор фирмы Motorola предназначен дл я создани я портативных и стационарных газоанализаторов, оринтированных на промышленные и жилые зоны, детекторов выхлопных газов, газовых индикаторов дл я пожароопасных объектов, таких как печи, нагреватели, сушилки и др.
оценка стоимости автомобиля для наследства в Брянскеоценка векселя в Смоленскеоценка зданий в Курске