Устройство для контроля температуры окружающей среды

 

Изобретение относится к горной промышленности . Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона контроля измерения т-ры в нескольких точках выработки с одной линией связи. Для этого термоуправляемый узел 9 выполнен в виде цилиндрического корпуса (К) 13 с перфорированными крышками 14 и 15. Внутри К 13 установлены биметаллические пластины 16 и 17, подключенные к проводной линии 2 связи подпружиненного пружиной 18 ступенчатого штока 19. Последний установлен внутри К 13 с возможностью продольного перемещения закрепленных на нем контактов 21, 22 и 23 и термочувствительных элементов 24 с различной т-рой плавления . Последние последовательно размеш,ены на наружной поверхности штока 19. Контакты 21, 22 и 23 расположены друг от друга на расстоянии, равном двойной толшине элемента 24. К линии 2 последовательно подключены светодиод и омметр. При перемещении пожара по выработке и достижении ее уровня т-ры в районе узла 9 значения срабатывания пластин 16 и 17 они срабатывают и отключают неисправный участок линии 2, а световод гаснет и сигналит , что в данный момент времени т-ры в районе узла 9 равны т-рам срабатывания элемента 24. Полученные т-ры сравнивают и по ним судят об разгорании-затухании пожара в тупиковой выработке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. и сл со со СП оо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1395818 А 1

Е 21 В 47/06, G 08 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4111943/22-03 (22) 02.09.86 (46) !5.05.88. Бюл. № 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (72) Н. И. Привалов, И. П. Белик, И. И. Кондратенко и И. П. Баранова (53) 622.241.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 210712, кл. G01 К 1/22,,1963.

Руководство по тушению пожаров в тупиковых выработках. ВНИИГД, Донецк.

Патент Швейцарии № 489165, кл. Н 04 m 11/04, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕМ—

ПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения — повышение чувствительности и расширение диапазона контроля измерения т-ры в нескольких точках выработки с одной линией связи. Для этого термоуправляемый узел 9 выполнен . в виде цилиндрического корпуса (К) 13 с перфорированными крышками 14 и 15. Внутри К 13 установлены биметаллические пластины 16 и 17, подключенные к проводной линии 2 связи подпружиненного пружиной

18 ступенчатого штока 19. Последний установлен внутри К 13 с возможностью продольного перемещения закрепленных на нем контактов 21, 22 и 23 и термочувствительных элементов 24 с различной т-рой плавления. Последние последовательно размещены на наружной поверхности штока 19.

Контакты 21, 22 и 23 расположены друг от друга на расстоянии, равном двойной толщине элемента 24. К линии 2 последовательно подключены светодиод и омметр. При перемещении пожара по выработке и достижении ее уровня т-ры в районе узла 9 значения срабатывания пластин 16 и 17 они срабатывают и отключают неисправный участок линии 2, а световод гаснет и сигналит, что в данный момент времени т-ры в районе узла 9 равны т-рам срабатывания элемента 24. Полученные т-ры сравнивают и по ним судят об разгорании-затухании пожара в тупиковой выработке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1395818

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для контроля температуры окружающей среды в горных выработках, Цель изобретения — повышение чувствительности и расширение диапазона контроля измерения температуры в нескольких точках выработки с одной линией связи.

На фиг. 1 изображен термоуправляемый узел, разрез; на фиг. 2 — структурная схема включения термоуправляемого узла в абонентскую линию; на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема устройства для контроля температуры с использованием линии связи; на фиг. 4 — график контроля температуры и развития (затухания) очага пожара в забое тупиковой выработки.

Устройство для контроля температуры содержит источник 1 питания (например, телефонный аппарат), подсоединенную к нему линию 2 проводной связи, с подключенными к ней последовательно светодиодом 3 (сигнальной лампочкой) и омметром 4 с возможностью их включения и выключения с помощью выключателей 5 — 8 и термоуправляемого узла 9, включенного на стороне контролируемого объекта 10 (очаг пожара) в ли- 25 нию 2 связи параллельно источнику 1 питания посредством подсоединения к клеммам 11 и 12. Термоуправляемый узел 9 состоит из цилиндрического корпуса 13, выполненного из изоляционного материала, с закрытой перфорированной крышкой 14 и открытой перфорированной крышкой 15 с размещенными в корпусе биметаллическими пластинами 16 и 17, замыкающими и размыкающими линию 2 связи, пружины 18, контактирующей со ступенчатым штоком 19, выполненным с выступом 20 ступенчатого штока 19 и закрепленными на нем контактами 21, 22 и 23, выполненными из электропроводного материала по форме шайбы, замыкающими линию 2 связи при продольном перемещении штока 19. Термочувст- 4Q вительные плавкие элементы 24, имеющие различную температуру плавления, опираются на выступ 20 штока 19. Термочувствительные элементы 24 расположены между выступом 20 и перфорированной крышкой

15 корпуса 13 с закрепленными на нем 45 эластичными контактами 25, замыкающими поочередно линию связи через контакты 22 и 21 при перемещении под действием пружины 18 выступа 20 в крайнее положение до упора в крышку 15 после расплавления от воздействия высокой температуры всех плавких элементов 24. В корпусе имеется подпружиненная кнопка 26, контактирующая с цепью 27 замыкания линии связи при нажатии ею на биметаллическую пластину 17, подземную базу 28.

Устройство для контроля температуры работает следующим образом.

При распространении очага пожара 10 по горной выработке в направлении термо2 управляемых узлов 9 (X 1, № 2, № 3), установленных параллельно источнику 1 питания (например, телефонному аппарату) в линию 2 связи заблаговременно или при разведке горноспасательным отделением очага пожара 10, первым в зоне влияния высокой температуры оказывается термоуправляемый узел 9 (№ 1) . При этом под воздействием высокой температуры срабатывают биметаллические пластины 16 и 17, включенные соответственно в линию 2 связи и в цепь 27 замыкания. При дальнейшем повышении температуры расплавляется один из термочувствительных плавких элементов 24, имеющий более низкую температуру плавления, и шток 19 под действием пружины 18 перемещается, контакты 22 и

25 замыкаются между собой и сигнальная лампочка 3 источника 1 питания (телефонный аппарат), установленного на подземной базе 28, загорается. При повышении температуры и расплавлении второго терм очувствительного плавкого элемента 24 шток 19 под действием пружины 18 перемещается; контакты 22 и 25 размыкаются и сигнальная лампочка 3 погаснет. Прн дальнейшем повышении температуры н расплавлении термочувствительные плавкие элементы 24 первоначально замыкаются, а затем размыкаются контакты 21 и 25, что зафиксируется по загоранию и потуханию сигнальной лампочки 3. При повыщении температуры и разрушении изоляции линии 2 связи провода этой линии замыкаются меж-. ду собой и сигнальная лампочка 3 загорается, проинформировав об изменении во времени уровня температуры рудничной атмосферы в месте установки термоуправляемого узла 9 (¹ 1).

При дальнейшем распространении пожара по горной выработке и повышении температуры вблизи термоуправляемого узла 9 (№ 2) в нем срабатывают биметаллические пластины 16 и 17. При этом происходит отключение от источника 1 питания отрезка линии 2 связи, идущей к хермоуправляемому узлу 9 (№ 1), сигнальная лампочка 3 (светодиод) гаснет. Это и последующие включения и выключения сигнальной лампочки при расплавлении термочувствительных элементов 24 свидетельствуют об изменении во времени температурной обстановки в районе термоуправляемого узла

9 (¹ 2), а затем и последующих (№ 3 и т.д.) .

В случае затухания пожара и снижения температуры рудничной атмосферы до температуры срабатывания биметаллической пластины 16 замыкается отрезок линии 2, идущий от термоуправляемого узла 9 (№ 3) к термоуправляемому узлу 9 (¹ 2). При этом сигнальная лампочка 3 загорается.

Если же отрезок линии 2, идущий от термоуправляемого узла 9 (№ 3) к термоуправляемому узлу 9 (¹ 2), не будет поврежден под воздействием высокой темпе1395818 з ратуры, а окажутся замкнутыми только контакты 22 и 25 или 21 и 25, то при остывании рудничной атмосферы до уровня срабатывания биметаллической пластины 17 цепь

27 замыкания размыкается и включается термоуправляемый узел 9 (¹ 1), что свидетельствует о снижении температуры рудничной атмосферы в этом месте.

Фиксируя таким образом время и место изменения темпратуры, а также показания омметра 4, проградуированного в единицах расстояния при замыкании линии 2, посредством нажатия кнопки 26 и штока 19 до соприкосновения между собой контактов 23 и 25 в момент установки термоуправляемых узлов 9 и сравнивая эти показания между собой, можно контролировать в динамике возрастание (снижение) температуры на протяжении аварийной выработки и судить о характере развития (затухания) пожара в ней и на этой основе принимать более обоснованные решения по тушению пожара.

Кроме того, наличие у респираторщиков термоуправляемых узлов дает возможность в стрессовых ситуациях (высокая температура, потеря ориентировки и т.п.) включиться в линию 2 связи и посредством нажатия на кнопку 26 и шток 19 термоуправляемого узла 9 сообщить кодом на подземную базу 28 о самочувствии и вызвать на помощь резервное отделение.

Конкретный пример контроля температуры, разгорания-затухания очага пожара, возникшего в забое тупиковой выработки, с помощью устройства для контроля температуры приведен на графие (фиг. 4), на котором:

to — температура воздуха в тупиковой выработке до возникновения пожара, С;

1Б — температура воздуха, при которой по соображению безопасности находиться и работать в выработке без средств противотепловой защиты запрещено, С;

ti — температура срабатывания биметаллических пластин 16 и 17, C;

tz — 4 температура срабатывания термоплавких элементов 24, С;

to — температура разрушения изоляции линии связи C;

Ri-R4 сопротивление отрезков линии связи от термоуправляемых узлов 9 № 1—

4 до подземной базы 28, Ом;

+, знаки, означающие загорание (+) — потухание (— ) светодиода 3 при срабатывании контактов 9; т тд момент времени срабатывания контактов 9, определяемый по загоранию (+), затуханию (— ) светодиода 3, ч, мин;

1 — кривая изменения температуры воздуха по длине аварийной выработки, рассчитанная по формуле

t to+ (to to)1 ";

10 15

55 где tr — температура воздуха в аварийной выработке на расстоянии г от очага пожара 10, C;

to — температура воздуха в аварийной выработке до возникновения очага пожара, С;

4г — температура воздуха в районе очага пожара, С, принимается.из таблиц; а — постоянный коэффициент, зависящий от типа выработки и скорости воздуха в ней, принимается из таблиц; г — расстояние от контролируемой точки до очага пожара, м.

При пожаре в забое тупиковой выработки протяженностью, например, 2100 м горно-спасательным отделениям, осуществляющим разведку, удалось проникнуть в ее тупиковую часть на расстояние 1800 м и от ее устья, проложить линию 2 шахтофонной связи с вмонтированными в нее термоуправляемыми узлами 9 ¹ 1 — 4 расположенными соответственно от подземной базы 28 на расстоянии 1800, 1500, 1200 и

900 м.

При возвращении на подземную базу rop. носпасательное отделение посредством нажатия кнопки 26 и штока 19 включает в действие каждый из четырех термоуправляемых контактов 9, фиксирует показание омметра 4 (Ri — R4) при включении узлов 9 № 1 — 4 и эти данные наносят в график (фиг. 4).

В дальнейшем, в случае распространения очага пожара 10 в направлении к устью выработки, температура в месте установки термоуправляемого узла 9 № 1 постепенно повышается и при достижении значения t биметаллические пластины 16 и 17 в узле 9 № 1 срабатывают. При этом биметаллическая пластина 16 отсоединяет от линии 2 связи отрезок, идущий от узла 9 №1 к очагу пожара 10, а пластина 17 подготавливает к работе цепь замыкания узла 9 № 1.

При последующем распространении пожара в направлении к контакту 9 № 1 и повышении температуры в месте его установки до уровня 4 — температуры срабатывания термоплавкого элемента 24 последний расплавляется. Под действием пружины 18 шток 19 перемещается и контакты 23 и 25 замыкаются между собой. При этом загорается (+) сигнальная лампочка 3 на подземной базе 28, свидетельствующая о том, что в момент времени г, температура воздуха в месте установки термоуправляемого контакта 9 № 1 достигает tz, Ñ. При дальнейшем нарастании температуры, свидетельствующем о развитии пожара и его продвигании к устью выработки, поочередно расплавляются термоплавкие элементы 24 с температурой плавления ta, 4, 4 и по данных о потухании (†), загорании (+) и потухании (†) светодиода 3 в момент времени

13958

Формула изобретения авиа.2

11!29 !О!

1!

tz, tq, t4, наносимых на график (фиг. 4), судят об интенсивности изменения температуры в районе термоуправляемого контакта 9 № 1 и развития очага пожара 10.

При повышении температуры в районе контакта 9 № 1 до уровня t6 — разрушения

5 изоляции и более выйдет из строя линия 2 связи на отрезке между узлами 9 № 2 и 9 № 1.

При этом в случае короткого замыкания этого отрезка линии связи светодиод 3 загорается (+) и просигналит о том, что в момент времени 4 температура воздуха в районе термоуправляемого узла 9 № 1 достигает значения 4, С.

При дальнейшем перемещении пожара по выработке и достижения ее уровня температуры в районе термоуправляемого узла 9 № 2 значения ti срабатывают биметаллические пластины 16 и 17 узле 9 № 2, отключается неисправный участок линии 2 .связи от узла 9 № 1 до узла 9 № 2, светодиод 3 на подземной базе 28 погаснет, 2О просигналив о том, что в момент времени т6 температуры воздуха в районе узла 9 № 2 достигла t С. При дальнейшем повышении температуры до уровня iz — 4 термоуправляемый узел 9 № 2 сигналит на подзем-! ную базу 28 о том, что в момент времени 25 (C — т о температура воздуха в месте установки узла 9 № 2 составляет соответственно

t — t, Ñ и т.д. Нанося на график данные об изменении температуры в районе термоуправляемых узлов 9 № 1 — 3 и т.д. в момент времени (т — rip) судят об разгорании-затуха30 нии пожара в тупиковой выработке, что очень

18

6 важно для выбора способа и средств ликвидации пожара и тем самым решают актуальную техническую задачу.

1. Устройство для контроля температуры окружающей среды, содержащее источник питания, проводную линию связи, к которой со стороны контролируемого объекта и параллельно источнику питания подключен термоуправляемый узел, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона контроля измерения температуры в нескольких точках выработки с одной линией связи, термоуправ. ляемый узел выполнен в виде цилиндрического корпуса с перфорированными крышками, на внутренней поверхности которого размещены биметаллические пластины, подключенные к проводной линии связи, подпружиненого ступенчатого штока, установленного внутри корпуса с возможностью продольного перемещения контактов, и термочувствительных элементов с различной температурой плавления, последовательно размещенных на наружной поверхности подпружиненного ступенчатого штока, при этом контакты расположены друг от друга на расстоянии, равном двойной толщине термочувствительного элемента.

2. Устройтво по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено светодиодом и омметром, последовательно подключенными к линии связи.

1395818

2832 2

Составитель Г. Алексеева

Редактор А. Долинич Техред И. Верес Корректор A. Тяско

Заказ 1968/34 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4