Návrh systému pro hlášení úniku plynu pomocí ultrazvukového mikrofonu

Abstract

Práca sa zaoberá detekciou úniku plynu na princípe snímania ultrazvuku. V úvod popisuje ultrazvuk, mechanizmus jeho šírenia prostredím i útlm. Z rôznych typovo mikrofónov, ktoré sú v tejto práci spomenuté bol vybratý piezoelektrický menič. Následne práca pokračuje návrhom zariadenia, ktoré má byť schopné snímať únik plynu v nebezpečnom a výbušnom prostredí podliehajúcom štandardu SIL 2 a direktíve ATEX pre zónu 2. Dizajn zahŕňa návrh nízkošumového predzosilňovača, filtrov a detekčnej časti. Zariadenie je koncipované ako modulárne, čo znamená, že sa jeho časti dajú ľubovoľným spôsobom meniť a nahrádzať. Úlohou týchto modulov je pripraviť analógový signál pre digitálne spracovanie mikrokontrolérom HERCULES TSM57012.01

The aim of this project is detection of gass leak based on the ultrasound sensing. Work introduces ultrasound, mechanism of its propagation and attenuation. From all of the available microphones, the piezoelectric microphone was chosen. Project continues with description of the device, which can be capable of detection of the ultrasound leakage in dangerous, explosive environment. This type of device must meet requirements of SIL 2 standard and ATEX directive for zone 2. Project discusses LNA (Low Noise Amplifier), filters and detection circuits design. The device is modular what means that each module can be freely replaced. The role of these modules is to convert analog signal to digital form suitable for microcontroller HERCULES TSM57012.