用于电气安全的火感电子元件、微电子火感器装置和火感机保护系统的制作方法

文档序号:28950200发布日期:2022-02-19 10:28阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于电气安全的火感电子元件,其特征在于:嵌入式设置于电子/电气设备内部结构重要或关键监控点处,包括探火组件和测量组件,所述探火组件包括敏感单元和转换单元,所述敏感单元由灭火微胶囊构成,所述灭火微胶囊包括对温度敏感的温感外壳以及包覆于温感外壳内部的灭火物质,所述转换单元包括电容电极板,所述敏感单元和转换单元构成电容传感模型,所述测量组件连接电容电极板;当监控点环境出现热失控或发生火情,灭火微胶囊在高温热作用下雾化-增压-汽化-喷射地循序开启,温感外壳在热作用下激活并破裂,释放其内载的灭火物质,降温和/或熄火,敏感单元受热变化导致电容参数发生变化,测量组件实时采集电容值变化并将其转换为电信号输出。2.根据权利要求1所述用于电气安全的火感电子元件,其特征在于:所述敏感单元包括但不限于由灭火微胶囊经模压、铸塑、缠绕和/或涂布工艺制作成型,根据不同空间限制、功能要求和工程设计具有不同的形状、大小和容量,并通过粘合、涂布、机械件和/或封装的方式安装集成到探火组件;所述灭火微胶囊为具有胶囊结构的纳米或微米级别固态微颗粒;所述温感外壳采用单层、多层或复合结构,温感外壳的成分为有机材料、无机材料、复合材料或高分子材料及其复合物,具有稳定的结构和性能,所述灭火物质的质量分数为60%以上,包括至少一种在热作用下发生相变并易汽化的灭火和/或冷却物质;所述高温热作用为温感外壳开放温度,其范围在80-300℃。3.根据权利要求1所述用于电气安全的火感电子元件,其特征在于:所述电容传感模型为变介质型电容模型,所述转换单元包括上、下电极板,所述敏感单元设置在上、下电极板之间作为电容的介质,所述测量组件连接上、下电极板;当监控点环境出现热失控或发生火情,敏感单元受热变化导致电容介电常数发生变化,电容值发生变化并被测量组件所获取到。4.根据权利要求1所述用于电气安全的火感电子元件,其特征在于:所述电容传感模型为变面积型电容模型, 所述转换单元包括一个定极板、一个动极板和弹簧构件,所述弹簧构件的一端固定,另一端与动极板连接,并联动动极板左右平行于定极板移动;在敏感单元作用下弹簧构件受力收缩、动极板处于变位状态,所述测量组件连接电容两电极板;当监控点环境出现热失控或发生火情,敏感单元结构受热变化导致弹簧构件逐渐复位,电容动极板复位而电容极板面积发生变化,电容值发生变化并被测量组件所获取到。5.根据权利要求1所述用于电气安全的火感电子元件,其特征在于:所述电容传感模型为变极距型电容模型,所述转换单元包括一个定极板、一个动极板和弹簧构件,所述弹簧构件一端固定,另一端连接动极板,并联动动极板上下移动,所述敏感单元设置在定极板、动极板之间,在敏感单元的作用下弹簧构件处于受力状态、动极板变位,所述测量组件连接电容两电极板;当监控点环境出现热失控或发生火情,敏感单元受热变化导致弹簧构件逐渐复位,电容动极板复位而电容介电常数和极距同时发生变化,电容值发生变化并被测量组件所获取到。6.一种用于电气安全的微电子火感器装置,其特征在于:包括如权利要求1所述的火感电子元件,还包括微处理器以及与之连接的通信模块,所述微处理器与火感电子元件中的测量组件的输出端连接,并通过通信模块与后端通信/消防系统建立通信连接,微处理器根据测量组件输出的信号判断监控点是否发生热失控或火灾,并将判断结果通过通信模块发送给后端通信/消防系统,后端通信/消防系统根据接收到的判断结果执行相应操作。
7.根据权利要求6所述用于电气安全的微电子火感器装置,其特征在于:所述微处理器预先设定信号瞬时预警值t1和相邻时刻信号差预警值t2,当测量组件输出的信号值超过t1或者测量组件相邻时刻输出的信号差值超过t2时,微处理器判断监控点发生热失控或火灾。8.一种用于电气安全的火感机保护系统,其特征在于:包括如权利要求6所述的微电子火感器装置,还包括电路保护模块和报警保护模块,所述电路保护模块和报警保护模块分别与微电子火感器装置中的微处理器连接,当微处理器根据测量组件输出的信号判断监控点发生热失控或火灾,微处理器分别向电路保护模块和报警保护模块发送控制信号,驱动电路保护模块切断设备主电路、报警保护模块向设备控制台发出报警信号、点亮报警指示灯、发出报警音响。

技术总结
公开了用于电气安全的火感电子元件、微电子火感器装置和火感机保护系统。在电气安全技术领域,围绕着内部空间和微观结构,重新定义了电气安全技术和全新设计了保护硬件架构。集监测和保护功能为一身的微型化嵌入式装置,作为保护硬件前端,对设备内部的微观结构,特别是对设备内部重要部件和/或隐患结构进行针对性的危险监控(热监控、火监控)和应急防护(降温、熄火),从更根本的微观层面解决了电子/电气设备的热管理和电气安全的问题。更低成本、更低风险地把危险和隐患(热失控、内部件失火)遏制于根源和初始,把事故和灾难防范于未然。把事故和灾难防范于未然。把事故和灾难防范于未然。


技术研发人员:金旭
受保护的技术使用者:苏州海云涂层技术有限公司
技术研发日:2021.11.18
技术公布日:2022/2/18
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