Устройство для быстродействующего контроля горючего газа

 

Изобретение относится к области технических средств газового анализа и может быть использовано в угольной , химической и др. отраслях промьшшенности. Цель - повьшение надежности при регистрации внезапных газовых вьщелений. В устройство, содержащее датчки концентрации газа, блок задания порога допустимого уровня концентрации, блоки задания нижнего и верхнего порогов скорости нарастания концентрации, блок дифференцирования и исполнительный блок, введены сумматор, блок памяти и блок отсечки сигнала блока дифференцирования . При нарастании концентрации газа увеличивается сигнал датчика. Дифференцированная доля этого сигнала , пропорциональная скорости нарастания концентрации и равная динамической погрещности датчика, корректирует входной сигнал блока задания порога допустимого уровня концентрации . Благодаря этому по достижении допустимого уровня концентрации последний срабатьшает практически безынерционно. Если скорость нарастания концентрации выше нижнего уровня, срабатывает блок задания нижнего порога скорости нарастания концентрации. При этом вьщается информация о внезапном газовыделении . При наличии сигнала концентрации информация записьшается в память. При этом обеспечивается непрерьшная информация о внезапном газовыделении до снижения концентрации газа до допустимого уровня и исключаются ложные срабатывания устройства. 1 ил. с S СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 G OI N 27/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOP CHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4164149/24-25 (22) 18,12.86 (46) 07.12.88.Бюл. У 45 (71)Государственный макеевский научно-исследовательский институт по бе- . зопасности работ в горной промьппленности и Конотопский электромеханический завод "Красный металлисг" (72) М.Г.Гусев, В.И.Жерновой, Ф.E.Êðèãìàí, A.À.Марченко, В.А Мусиенко, В.И.Назаренко и А.Г.Нечипоренко (53) 543.274 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 430226, кл. G 01 N 25/22, 1974.

Назаренко В.И., Мусиенко В.А.

Обеспечение помехоустойчивости быст- родействующей газовой защиты: В сб.

Способы и средства безопасной эксплуатации электромеханического оборудования в шахтах. — Макеевка-Донбасс.

Изд-во МакНИИ, 1984, с.64-66. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОДЕЙСТВУ10ЩЕГО КОНТРОЛЯ ГОР10ЧЕГО ГАЗА (57) Изобретение относится к области технических средств газового анализа и может быть использовано в угольной, химической и др. отраслях промышленности, Цель — повьппение надежности при регистрации внезапных газовых выделений, В устройство, содер-!

„„SU„„1442 97 А1 жащее датчки концентрации газа, блок задания порога допустимого уровня концентрации, блоки задания нижнего и верхнего порогов скорости нараста-ния концентрации, блок дифференцирования и исполнительный блок, введе" ны сумматор, блок памяти и блок отсечки сигнала блока дифференцирования. При нарастании концентрации газа увеличивается сигнал датчика, Дифференцированная доля этого сигнала, пропорциональная скорости нарастания концентрации и равная ди" намической погрешности датчика, корректирует входной сигнал блока задания порога допустимого уровня концентрации. Благодаря этому по достижении допустимого уровня концентрации последний срабатывает практически безынерционно. Если скорость нарастания концентрации вьппе нижнего уровня, срабатывает блок задания нижнего порога скорости нарастания концентрации. При этом вьдается информация о внезапном газовьделении. При наличии сигнала концентрации информация записывается в память.

При этом обеспечивается непрерывная информация о внезапном газовыде" лении до снижения концентрации газа до допустимого уровня и исключаются .ложные срабатывания устройства. 1 ил.

1442897

Изобретение относится к газовому анализу и может быть использовано препреимущественно в автоматических газоанализаторах, применяемых в угольной, химической и других отраслях

5 промьппленности.

Цель изобретения — повышение надежности при регистрации внезапных газовьщелений. 10

На чертеже приведена блок-схема устройства для быстродействующего контроля горючего газа.

Устройство содержит датчик 1 концентрации газа, блок 2 задания порога допустимого уровня концентрации газа, блок 3 дифференцирования, блок

4 задания нижнего порога скорости нарастания концентрации, блок 5 задания верхнего порога скорости нарас- 20 тания концентрации, исполнительный блок 6, блок 7 памяти, блок 8 отсечки выходного сигнала блока дифференцирования и сумматор 9 ; Первый вход последнего соединен с выходбм блока . 25

8, на второй вход подается регулируемое опорное напряжение U „ . Выход сумматора 9 подсоединен ко второму входу блока 2, первый вход которого соединен с выходом датчика 1 и вхо- 30 дом блока 3, К выходу последнего подсоединены первые входы блоков 4, 5 и 8, Выход блока 4 соединен со вторым входом блока 5 и первым входом блока 7 памяти. Выход блока 5 подсоединен ко вторым входам блоков 4 и 8. Второй вход блока 7 памяти соединен с выходом блока 2, выход которого подсоединен к первому входу исполнительного блока 6, второй вход которо- 40

ro подключен к выходу блока 7.

Устройство работает следующим образом, При загазировании,контролируемого объекта начинает нарастать выходной 45 сигнал датчика 1. По окончании переходных процессов в датчике, связанных с изменением концентрации газа, скорость нарастания выходного сигнала равна скорости нарастания концентра50 ции газа, сам выходной сигнал отстает от роста концентрации на величину постоянной времени указанного процес- са и меньше текущего значения концентрации газа на величину динамической погрешности датчика, равной произведению скорости на постоянную времени. Выходной сигнал датчика 1, например, положительной полярности подается на входы блоков 2 и 3 ° После окончания переходных процессов в датчике

1 выходной сигнал блока 3 дифференцирования соответствует скорости нарастания концентрации газа. Причем блок

3 инвертирует выходной сигнал, т ° е. нарастанию его положительного входного сигнала соответствует отрицательньтй выходной сигнал. Этот сигнал через блок 8 отсечки подается на вход сумматора 9, где суммируется с опорным напряжением U „ такой же полярности, как и выходной сигнал датчика 1, т.е. положительной.

Коэффициент передачи сигнала от блока 3 до выхода сумматора 9 устанавливается равным постоянной времени датчика 1. При этом из опорного напряжения U „ вычитается сигнал, равный динамической погрешности датчика, разность с выхода сумматора 9 поступает на второй вход блока 2, что обеспечивает безынерционное срабатывание последнего при достижении у датчика 1 заданного на срабатывание уровня концентрации газа. При срабатывании блока 2 его выходной сигнал поступает на вход исполнительного блока 6, который вырабатывает и выдает команду на отключение электроэнергии с контролируемого объекта и сигнализацию о достижении и превышении заданного уровня концентрации газа.

Выходной сигнал блока 3, пропорциональный скорости нарастания концентрации, подается также на входы блоков 4 и 5. Если уровень этого сигнала соответствует нижнему уровню скорости нарастания концентрации газа, т.е. происходит резкое загазирование объекта, срабатывает блок 4 по нижнему уровню скорости и беспрепятственно выдает свой выходной сигнал через блок 7 памяти на вход исполнительного блока 6, который в .свою очередь вырабатывает и выдает команду на отключение электроэнергии с контролируемого объекта и сигнализацию о резком загазировании этого объекта, При наличии на первом и втором входах блока 7 положительных сигналов он переключается, и сигнал со второго входа проходит на выход после снятия сигнала с первого входа..

Без подачи сигнала на первый вход сигнал со второго, в отличие от з

144 первого входа, на выход пройти не может. Таким образом, несмотря на временное существование сигнала о скорости, информация о резком загазировании объекта сохраняется до тех пор, пока концентрация газа не снижается до уровня, заданного на срабатывание блока 2, т.е. до окончания разгазирования объекта. Выходной сигнал блока 4 подается также на один из входов блока 5, запрещая тем самым его срабатывание, что необходимо для случая резкого загазирования объекта, когда скорость нарастания концентрации газа увеличивается (например, при внезапном выбросе угля и газа). Без этого запрета срабатывает блок 5 и отключает своим выходным сигналом блок 4, и, если при этом концентрация газа еще не достигла порога срабатывания блока 2, сигнал о резком загазировании объекта исчезает. При появлении импульсных помех на выходе блока 3 (замыкания, обрывы в цепях устройства, электрические наводки), амплитуда которых, как правило, превьппает пороги срабатывания блоков 4.и 5, благодаря задержке на срабатывание блока 4 первым срабатывает блок 5 по верхнему уровню скорости и выдает свой выходной сигнал на один из входов блока 4, запрещая тем самым его ложное срабатывание. Одновременно выходной сиг нал блока 5 подается на второй вход блока 8 отсечки; выходного сигнала блока 3 и нейтрализует этот сигнал, защищая тем самым от ложных срабатываний блок 2. Для этого выходной сигнал блока 4 выбирается с обратной рабочей полярностью выходного сигнала блока 3, т.е, положительной. Если помеха на выходе блока 3 обратна его рабочей полярности, т.е. положительна, она не представляет опасности для ложных срабатываний блоков 2 и

4, но может временно выключить блок

2 и тем самым сбросить запоминание

:блоком 7 сигнала о резком загазировании контролируемого объекта. В

2897

4 этом случае блок 8 отсечки ограничивает положительный выходной сигнал блока 3 до уровня, безопасного для указанного выключения блока 2.

5 формула изобретения

Устройство для быстродействующего контроля горючего газа, содержащее датчик концентрации газа, блок задания порога допустимого уровня концентрации, блок дифференцирования, блоки задания нижнего и верхнего порогов скорости нарастания концентрации газа и исполнительный блок, первый вход которого соединен с выходом блока задания порога допустимого уровня концентрации, первый вход которого подсоединен к датчику кон-центрации газа, выход блока дифференцирования соединен с первыми входами блоков задания верхнего и нижнего порогов скорости нарастания кон25 центрации газа, причем выход последнего соединен с вторым входом блока задания верхнего порога, выход которого соединен с вторым входом блока задания нижнего порога, о т л и -1

30 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности при регистрации внезапных газовыделений, в него включены блок памяти, блок отсечки и сумматор, выход которого соединен с вторым входом блока задания порога допустимого уровня концентрации газа, а вход подключен к выходу блока отсечки, первый вход которого соединен с выходом блока дифференцирования, 4п а второй подключен к выходу блока задания верхнего порога скорости нарастания концентрации, вход блока дифференцирования соединен с выходом датчика концентрации газа, выход

4- блока задания нижнего порога подсоединен к первому входу блока памяти, второй вход которого соединен с выходом блока задания порога допусти" мого уровня концентрации, а выход

5О подсоединен к второму входу исполнительного блока.

1442897

Составитель Ю.Коршунов

Редактор И.Горная Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 6378/41

Тираж 847, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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