一种声光一体化独立式无线气体探测器系统的制作方法

1.本发明涉及一种声光一体化独立式无线气体探测器系统，更具体涉及一种用于控制与气体探测器联动的电磁阀的集成式控制开关。


背景技术：

2.无线气体探测器通过无线信号连接至控制主机，探测器信号传输到控制主机，控制主机随后反馈信号到电磁阀，联动电磁阀切断气源。
3.市面上气体探测器内交流220v供电电磁阀(简称电磁阀)开关电路采用250vac机械触点式继电器进行控制开关，由于电磁阀是感性负载，在开关电磁阀时，电磁阀电源浪涌电压较高，普通机械继电器触点容易烧坏和易粘连，采用rc抑制电路，需要高压高功率器件，器件体积大，只能延缓继电器触点的寿命，但不能完全避免触点粘连或烧坏。现有技术中，可控硅是一种开关控制元件，其不仅可以单独作为开关元件，也可以与例如机械触点式继电器进行配合实现复合开关，然而上述开关虽然能够实现一定效果，但是其结构比较复杂，而且功耗特别是可控硅的功耗较大(特别是在大电流时)，而且通常是独立式组合元件进行电路设计，结构和功耗均较大，为此，设计一种集成式、简单、可靠和低功耗的电磁阀集成开关有较强需求。


技术实现要素：

4.本发明提供一种用于控制与气体探测器联动的电磁阀的集成式控制开关，利用多个发光二极管以及多个可控硅开关实现过零开启和关闭，同时在稳态时通过导电触板实现电连接，降低可控硅的功耗，配合本技术特定的结构能够实现防浪涌和降低功耗等作用。
5.为了实现上述目的，本发明提供例如如下技术方案：一种用于控制与气体探测器联动的电磁阀的集成式控制开关，包括第一发光二极管d1、第二发光二极管d2、第三发光二极管d3、第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3、过零检测电路zc、第一整流滤波电路dc1、第二整理滤波电路dc2、第一驱动部件dm1、第二驱动部件dm2、第一屏蔽件sh1、第二屏蔽件sh2、第一永磁体pm1、第二永磁体pm2、第一网格板ms1、第二网格板ms2、第三网格板ms3、第四网格板ms4、缺口部1、滑块2、方形块3、凹槽4、支撑部5；其中第一二极管d1的正极与正极部通过导电线连接，第一二极管d1的负极与负极部ca通过导电线连接；位于所述第一二极管d1的右侧设置有第二二极管d2，第二二极管d2的正极通过导电片和第一网格板ms1与正极部an连接，第二二极管d2的负极通过导电片和负极部ca；位于所述第二二极管d2的右侧设置有第三开关sw3，第三开关sw3的上端通过导电片和第二网格板ms2与正极部an电连接，第三开关sw3的下端通过导电片与负极部ca电连接，且第三开关sw3的下端通过导电片与过零检测电路zc的一端电连接，过零检测电路zc的另一端与第三开关sw3和负极部ca自检的导电片电连接，位于所述第三开关sw3的右侧设置有第三二极管d3，第三二极管d3的正极通过导电片和第三网格板ms3与正极部an电连接，第三二极管d3的负极通过导电片与负极部ca电连接；位于所述第三二极管d3的右侧设置有依次排列的第一整流滤波电路
dc1、第一驱动部件dm1、第一开关sw1，其中第一整流滤波电路dc1的上端通过导电片与正极部an电连接，第一整流滤波电路dc1的下端与第一驱动部件dm1的一端连接，第一驱动部件dm1的另一端与第一开关sw1的上端连接，第一开关sw1的下端通过导电片和第四网格板ms4与负极部ca电连接；位于所述第一开关sw1的右侧依次连接有第二整流滤波电路dc2、第二驱动部件dm2、第二开关sw2，其中第二整流滤波电路dc2的一端与正极部通过导电片电连接，第二整流滤波电路dc2的另一端与第二驱动部件dm2的一端电连接，第二驱动部件dm2的另一端通过导电片与第二开关sw2的上端电连接，第二开关sw2的下端通过导电片与负极部ca电连接；位于所述第二开关sw2的右侧设置有电连接部，所述电连接部包括上导电片、下导电以及位于上下导电片之间且向右凸出的中间导电片，所述中间导电片内部具有容纳空间，所述中间导电片的容纳空间位于右侧设置有缺口，所述中间导电片的右侧设置有第二永磁体pm2，所述容纳空间内设置有能够滑动的第一永磁体pm1，所述第一永磁体pm1的右侧固定连接有导电触板，所述第一永磁体pm1的下方设置有滑块。
6.技术效果
7.与现有技术相比，本发明能通通过第二发光二极管和第三开关，配合过零检测电路zc在零电压是开启或关闭电路，防止电磁阀出现较大的浪涌电压，避免触点的粘连或烧坏，同时在稳态情况下，能够通过第一驱动部件dm1或第二驱动部件dm2，使得第一永磁体pm1移动使得导电触板6闭合缺口部1，从而实现完全导通，此时可以关闭上述驱动用的驱动部件，且关闭第三开关，从而实现降低能耗，更为优选的，为了防止第一永磁体pm1和导电触板6与缺口部1分离，设置了弹性部件，通过弹性部件的阻力防止第一永磁体pm1的移动，进一步的，设置了第一永磁体pm1和第二永磁体pm2，通过设置第一和第二永磁体之间相互吸引和/或上述弹性部件，使得导电触板6能够可靠且低电阻的闭合缺口部1；另一方面，为了使得在需要打开缺口部1时能够快速断开，也可以设置第一和第二永磁体之间相互排斥，配合上述弹性部件，使得弹性部件的阻力大于两者之间的排斥力，能够在保证可靠接触，且在需要断开时，能够使用第二永磁体或第一永磁体能够以较小的力使得导电触板与缺口部分离，也可以理解为在同样大小的力时，能够更快的断开；更进一步，为了防止导电触板的分离，将第二驱动部件dm2设置在滑块2的下方，配合内凹部7和弹性部件，能够在滑块带动导电触板闭合缺口部1时，，从而由于重力作用使得内套筒8及其内部的第三永磁体pm3进入到内凹部7，通过内凹部对第一永磁体pm1进行锁止实现可靠接触，在需要断开时，通过设置第二驱动部件dm2使得所述第三永磁体pm3与第二驱动部件排斥使得，从而使得内套筒回缩到滑块内部，从而可以通过第一和第二永磁体之间的排斥力实现断开。
附图说明
8.图1为本发明一个实施例的详细图；
9.图2为图1实施例的右侧详细结构放大图；
10.图3为本发明另一实施例详细图；
11.图4为图3实施例的右侧详细结构放大图；
12.图5为凹槽详细结构示意图。
13.an、正极部；ca、负极部；d1、第一发光二极管；d2、第二发光二极管；d3、第三发光二极管；sw1、第一开关；sw2、第二开关；sw3、第三开关；zc、过零检测电路；dc1、第一整流滤波
电路；dc2、第二整理滤波电路；dm1、第一驱动部件；dm2、第二驱动部件；sh1、第一屏蔽件；sh2、第二屏蔽件；pm1、第一永磁体；pm2、第二永磁体；pm3、第三永磁体；ms1、第一网格板；ms2、第二网格板；ms3、第三网格板；ms4、第四网格板；1、缺口部；2、滑块；3、方形块；4、凹槽；5、支撑部；6、导电触板；7、内凹部；8、内套筒；9、第一弹性部件。
具体实施方式
14.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.请参照图1-2所示，一种用于控制与气体探测器联动的电磁阀的集成式控制开关，包括第一发光二极管d1、第二发光二极管d2、第三发光二极管d3、第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3、过零检测电路zc、第一整流滤波电路dc1、第二整理滤波电路dc2、第一驱动部件dm1、第二驱动部件dm2、第一屏蔽件sh1、第二屏蔽件sh2、第一永磁体pm1、第二永磁体pm2、第一网格板ms1、第二网格板ms2、第三网格板ms3、第四网格板ms4、缺口部1、滑块2、方形块3、凹槽4、支撑部5；其中第一二极管d1的正极与正极部通过导电线连接，第一二极管d1的负极与负极部ca通过导电线连接；位于所述第一二极管d1的右侧设置有第二二极管d2，第二二极管d2的正极通过导电片和第一网格板ms1与正极部an连接，第二二极管d2的负极通过导电片和负极部ca；位于所述第二二极管d2的右侧设置有第三开关sw3，第三开关sw3的上端通过导电片和第二网格板ms2与正极部an电连接，第三开关sw3的下端通过导电片与负极部ca电连接，且第三开关sw3的下端通过导电片与过零检测电路zc的一端电连接，过零检测电路zc的另一端与第三开关sw3和负极部ca自检的导电片电连接，位于所述第三开关sw3的右侧设置有第三二极管d3，第三二极管d3的正极通过导电片和第三网格板ms3与正极部an电连接，第三二极管d3的负极通过导电片与负极部ca电连接；位于所述第三二极管d3的右侧设置有依次排列的第一整流滤波电路dc1、第一驱动部件dm1、第一开关sw1，其中第一整流滤波电路dc1的上端通过导电片与正极部an电连接，第一整流滤波电路dc1的下端与第一驱动部件dm1的一端连接，第一驱动部件dm1的另一端与第一开关sw1的上端连接，第一开关sw1的下端通过导电片和第四网格板ms4与负极部ca电连接；位于所述第一开关sw1的右侧依次连接有第二整流滤波电路dc2、第二驱动部件dm2、第二开关sw2，其中第二整流滤波电路dc2的一端与正极部通过导电片电连接，第二整流滤波电路dc2的另一端与第二驱动部件dm2的一端电连接，第二驱动部件dm2的另一端通过导电片与第二开关sw2的上端电连接，第二开关sw2的下端通过导电片与负极部ca电连接；位于所述第二开关sw2的右侧设置有电连接部，所述电连接部包括上导电片、下导电以及位于上下导电片之间且向右凸出的中间导电片，所述中间导电片内部具有容纳空间，所述中间导电片的容纳空间位于右侧设置有缺口1，所述中间导电片的右侧设置有第二永磁体pm2，所述容纳空间内设置有能够滑动的第一永磁体pm1，所述第一永磁体pm1的右侧固定连接有导电触板6，所述第一永磁体pm1的下方设置有滑块2。其具体工作原理如下：在与气体探测器联动的电磁阀需要开启或关闭时，通过控制器例如单片机的一个io口控制第二发光二极管开启，光耦继电器例如可控硅的第三开关sw3接收上述光信号，启动过零检测电路zc进行过零检测，在交流电过零
点时开启第三开关sw3，从而使得正极部an和负极部ca能够通过导电片和第二网格板ms2导通，由于是通过过零导通，从而可以避免浪涌电压，能够保护继电器或开关元件，可靠的保护电磁阀；然而需要理解的是，本领域中的继电器例如可控管开关元件，其工作时，功耗较大，发热量相对于其他部件而言非常大，如果在长时间进行开启电磁阀时，较大的热量导致散热存在问题，如果要避免上述散热需要及其复杂的散热电路，使得不太容易实现集成，成本也较高，本技术在电磁阀开启预定时间，在电路稳定后，通过第一驱动部件dm1或第二驱动部件dm2来实现触点闭合，以下更靠近第一永磁体pm1的第二驱动部件dm2驱动第一永磁体pm1闭合缺口部1，使用第一驱动部dm1开断开缺口部1进行描述，在实际情况下，也可以使用第一驱动部dm1进行驱动闭合，而使用第二驱动部dm2进行开启，优选的使用上述第一种方式，具体如下，保持第二发光二极管d2的导通，即保持第三开关导通使得整个电路仍然在工作，控制器(例如一个io口)控制第三发光二极管d3开启，此时第二开关导通，此时电流也流过第二整流滤波电路dc2和第二驱动部件dm2，使得dm2能够产生电磁力，需要说明的是，应当尽量选择能够低压触发的驱动部件，以保证在低电流的情况下依然能够产生足够的电磁力驱动，且设置第一永磁体pm1的移动阻力极小，通过第二驱动部件的电磁力，使得第一永磁体带动导电触板6移动，并闭合缺口部1，电流此时将从导电触板流动，此时控制器控制第二发光二极管d2关闭，需要说明的是，本技术中，为了使得电路的可靠运行，需选择的可控硅具有相对较大的电阻，与常规不同，克服技术偏见，较大的电阻虽然使得功耗和发热量增加，然而本技术中实际只是在开启和关闭的很短时间内使用可控硅开关，从而其实际的功耗和发热量有限，不会产生较大的影响；为了使得导电触板6能够与缺口部1可靠接触且防止不需要的断开，此时可以设计所述第一永磁体pm1和第二永磁体pm2具有吸附作用，通过上述吸附作用，使得第一永磁体pm1能够挤压导电触板6实现可靠闭合，和/或如图5所示，所述凹槽4内位于所述滑块2移动方向的两侧设置有弹性部件9，两侧的弹性部件之间具有供滑块2移动的通道，且所述通道的宽度小于所述滑块2的宽度，且所述第一永磁体pm1与导电触板6之间设置有弹性部件9，从而在克服弹性部件9的弹力而使得缺口部1闭合时，由于弹力作用使得缺口部1仍然能够很好的闭合；在需要断开缺口部1时，控制器控制第二发光二极管d2导通发光，使得第三开关sw3打开，在第三开关sw3打开后，控制器控制第一发光二极管d1导通，光线经过第一至第三网格板的网格孔后，开启第一开关sw1，与前述相同，第一驱动部件dm1产生与第一永磁体pm1的吸引力，使得第一永磁体pm1带动导电触板6克服阻力而断开缺口部，并在导电触板6断开后，控制器再次控制第二发光二极管熄灭使得第三开关在过零时断开整个电路。在实际应用时，为了能够使得第一和第二驱动器能够驱动第一永磁体pm1闭合或者打开，设置所述第一整流滤波电路dc1和第二整流滤波电路dc2的极性相反，从而使得其中一个驱动部件可以驱动第一永磁体带动导电触板闭合缺口部1，另一个可以驱动第一永磁体带动导电触板断开缺口部1，在如图1所示的实施例中，设置所述第一驱动部件dm1和第二驱动部件dm2均位于所述第一永磁体pm1的左侧，用以驱动所述第一永磁体pm1的左右移动，从而通过第一和第二驱动部件进行导电触板的移动，在如图3所示的实施例中，第一驱动部件dm1位于所述第一永磁体pm1的左侧，第二驱动部件dm2位于所述第一永磁体pm1的下方，且所述凹槽4靠近所述缺口部1的一侧设置有向下延伸的内凹部7，所述滑块2的内部内嵌有能够移动的内套筒8，所述内套筒8的底部设置有第三永磁体pm3，在闭合缺口部1时，当滑块2接触带动导电触板闭合缺口部时，此时滑块2的内套筒8位于内凹部7
的上方，由于重力作用，可以使得内套筒8下落并嵌入在内凹部7中，从而能够防止晃动，保证可靠的闭合缺口部1，在需要断开缺口部1时，如上所述，区别在于此时，控制器控制第二驱动部dm2使得其与第三永磁体pm3排斥，使得内套筒静第三永磁体pm3带动而离开内凹部7，同时设置第一和第二永磁体之间为排斥力，可以使得在排斥力作用下，使得第一永磁体pm1能够带动导电触板6脱离缺口部1，实现断开；为了防止发光二极管发出的光开启其他的开关元件，在竖直方向且位于第一发光二极管d1与第三发光二极管d3之间设置有第一屏蔽件sh1，在竖直方向且位于第三发光二极管d3和第二发光二极管d2之间设置有第二屏蔽件sh2，从而第一发光二极管d1只能驱动第一开关，第二发光二极管只能驱动第三开关，第三发光二极管只能驱动第二开关，防止各个开关开启的干扰，需要说明的是，本技术中除了第一发光二极管使用导电线连接以外，其他部件均使用导电片连接，导电片具有片状结构，其具有更低的电阻，且具有较好的支撑效果，从而能够对第一至第三网格板以及各个元件进行支撑，也能够更好的防止发光二极管发出的光对其他开关元件的干扰，配合第一发光二极管d1、第一网格板ms1、第二网格板ms2、第三网格板ms3、第一开关sw1共面以使第一发光二极管d1发出的光能够被第一开关sw1接收；所述第三发光二极管d3、第四网格板ms4以及第二开关sw2共面以使第三发光二极管d3发出的光能够被第二开关sw2接收，从而能够实现第一发光二极管对应仅驱动第一开关，第二发光二极管驱动第三开关，第三发光二极管驱动第二开关，为了更好的实现开启开关元件，优选所述第一至第三开关均为可控硅开关，所述第一至第三发光二极管为红外发光二极管，为了提高整个装置的可靠性以及滑动的稳定性，设置所述中间导电片的下方设置有方形块3，所述方形块3的上方设置有凹槽4，滑块2能够在凹槽内滑动，位于所述方形块3的下方设置有支撑块5，整个集成式开关部件进行一体封装形成集成式芯片，为了使得导电触板6与缺口部更好的实现接触，所述凹槽4内位于所述滑块2移动方向的两侧设置有第一弹性部件9，两侧的弹性部件之间具有供滑块2移动的通道，且所述通道的宽度小于所述滑块2的宽度，且所述第一永磁体pm1与导电触板6之间设置有第二弹性部件，通过第一弹性部件，能够通过弹性阻碍第一永磁体pm1的移动，从而实现可靠连接，而第二弹性部件的设置，由于第二弹性部件的弹性力，使得在导电触板在于缺口部接触闭合时，还受到第二弹性部件的作用力，其能够更好的接触，特别是在第二实施例时，即使在使用较长时间后，由于内凹部的变形或者稍微变大，由于第二弹性部件的弹力补充，使得也能够维持导电触板与缺口部1的可靠接触，提高接触效果和寿命。
16.综上所述，本发明能通通过第二发光二极管和第三开关，配合过零检测电路zc在零电压是开启或关闭电路，防止与气体探测器联动的电磁阀出现较大的浪涌电压，避免触点的粘连或烧坏，同时在稳态情况下，能够通过第一驱动部件dm1或第二驱动部件dm2，使得第一永磁体pm1移动使得导电触板6闭合缺口部1，从而实现完全导通，此时可以关闭上述驱动用的驱动部件，且关闭第三开关，从而实现降低能耗，更为优选的，为了防止第一永磁体pm1和导电触板6与缺口部1分离，设置了弹性部件，通过弹性部件的阻力防止第一永磁体pm1的移动，进一步的，设置了第一永磁体pm1和第二永磁体pm2，通过设置第一和第二永磁体之间相互吸引和/或上述弹性部件，使得导电触板6能够可靠且低电阻的闭合缺口部1；另一方面，为了使得在需要打开缺口部1时能够快速断开，也可以设置第一和第二永磁体之间相互排斥，配合上述弹性部件，使得弹性部件的阻力大于两者之间的排斥力，能够在保证可靠接触，且在需要断开时，能够使用第二永磁体或第一永磁体能够以较小的力使得导电触
板与缺口部分离，也可以理解为在同样大小的力时，能够更快的断开；更进一步，为了防止导电触板的分离，将第二驱动部件dm2设置在滑块2的下方，配合内凹部7和弹性部件，能够在滑块带动导电触板闭合缺口部1时，，从而由于重力作用使得内套筒8及其内部的第三永磁体pm3进入到内凹部7，通过内凹部对第一永磁体pm1进行锁止实现可靠接触，在需要断开时，通过设置第二驱动部件dm2使得所述第三永磁体pm3与第二驱动部件排斥使得，从而使得内套筒回缩到滑块内部，从而可以通过第一和第二永磁体之间的排斥力实现断开。