Стационарный метанометр с выносным датчиком

 

Изобретение относится к технике безопасности на газовых шахтах Целью изобретения является повышение точности изменений за счет исключения погрешности от сопротивления кабельной линии связи и колебаний входного напряжения При появлении метана в анализируемой среде на активном элементе узла 4 «увствителвных элементов появляется разбаланс моста, пропорциональный содержанию метана в анализируемой атмосфера Этот сигнал усиливается в ус.литспс 16 и поступает ча регистратор 17 Та кск напряжение в узле 4 чувствительных элементов остается стабильным, то вн одной сигнал мостового измерительного блока 3 не будет зависеть от сопротивлений кабельной линии связи, а также от ахоаногс сопротивления метэнометрз. 1 ил сл ffsaa

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1у; ( (21) 4719198/03 (22) 12.07.89 (46) 30,11.91. Бюл. М 44 (71) Днепропетровский горный институт им.

Артема, Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности, Институт горного дела им, А.А.Скочинского и Конотопский электромеханический завод

"Красный Металлист" (72) Б.И,Басовский, M.Ã.Ãóñåâ,,А.Жолинский, В.В. Исаев,.Е. Ф, Карпов, А.Г. Кисленкo, Е,LU.Ланда, Г.А,Мирошник, К,A.Петченко, Г.М.Семин, Ю.Ф.Скалацкий и В.Е,Фрундин (53) 622.325(088.8). (56) Карпов Е,Ф„Биренберг И,З., Басовскии

Б,И. Автоматическая газовая защита и контроль рудничной атмосферы. M.: Недра, 1986, с. 121 — 129, Анализаторы метана AT-1-I u AT 3-1, Руководство по эксплуатации 1364,01,00.000Р3,Конотоп: 3-д "Красный металлист", 1988.. Й2 1694933 А1 (sly. E 21 F 17/18, G 01 N 27/14 (54) СТАЦИОНАРНЫЙ METAMOMETP С

ВЫНОСНЫМ ДАТЧИКОМ (57) Изобретение относится к технике безопасности на газовых шахтах. Цель:о изобретения является повышение точности изменений эа счет исключения погрешности от сопротивления кабельной линии связи и колебаний входного напряжения, При появлении метана в анализируемой среде на активном элементе узла 4 .увствительных злементо= появляется разбаланс моста, пропорциональный содержанию метана в анализируемой атмосфера. Этот сигнал усиливается в усилителе

16 и поступает на регистратор 17, Та как напряжение в узле 4 чувствительных элементов остается стабигьным, То вы.".одной сигнал мостсвого измерительного блока 3 не будет зависеть от сопротивлений кабельной инии связи, а также оТ входногс сопротивления метанометра, 1 ил.

3 1694933

15

25

40

Изобретение относится к технике безопасности на газовых шахтах и может быть использовано при создании устройств контроля концентрации метана преимущественно в атмосфере горных выработок шахт.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения погрешности от сопротивления кабельной линии связи и колебаний входного напряжения.

На чертеже представлена структурная схема стационарного метанометра с выносным датчиком, Стационарный метанометр с выносным датчиком состоит из блока 1 питания, включающего вторичную обмотку 2 со средней точкой, мостового измерительного блока 3, выносного узла 4 чувствительных элементов (датчика метана), регулирующих транзисторов 5, 6, дополнительных обмоток 7, 8 уп-, равления, управляющих транзисторов 9, 10, резисторов 11; 12, операционного усилителя 13, резистивного делителя 14, 15, дифференциального телеметрического усилителя

1 6 и регистратора 17 выходного сигнала усилителя 16.

Выносной датчик 4 метана соединен с балластными резисторами 18 — 20 мостового измерительного блока 3 и электрической схемой метанометра пятижильным кабелем

21, для чего может быть использован двухпарный телефонный кабель со стальным тросом, Устройство работает следующим образом, При включении напряжения питания метанометра на один из входов операционного усилителя 13 поступает стабильное напряжение с резистивного делителя 14; 15, которое равно заданному напряжению питания выносного узла 4 чувствительных элементов. При этом выходное напряжение с операционного усилителя 13 через разделительные резисторы 11, 12 управляет работой транзисторов 9, 10, которые открывают соответственно регулирующие транзисторы 5, 6. Напряжение на эмиттерах регулирующих транзисторов 5, 6 будет расти до тех пор, пока напряжение на узле 4 выносных чувствительных элементов не сравняется с напряжением на резисторе 15, Это напряжение будет поддерживаться операционным усилителем 13 независимо от величины напряжения на вторичной обмотке 2 и. сопротивления линии связи между балластными резисторами 18 — 20 и узлом 4 чувствительных элементов, т.е. длины кабеля 21, Резисгором 19 осуществляется балансировка мостового измерительного блока 3 в атмосфере с нулевым содержанием метана. При появлении метана в анализируемой атмосфере на активном элементе узла чувствительных элементов начинается окисление метана, его сопротивление изменяется и, следовательно, появляется сигнал разбаланса моста; пропорциональный содержанию метана в анализируемой атмосфере, который усиливается дифференциальным телеметрическим усилителем 16 и поступает на регистратор 17, Так как напряжение на узле 4 чувствительных элементов остается стабильным, то выходной сигнал мостового измерительного блока 3 не будет зависеть от сопротивления кабельной линии связи, а также от входного напряжения питания метанометра.

В предлагаемом манометре питание мостового измерительного блока 3 хотя и осуществляется постоянным током, но потери напряжения на выпрямление при полностью открытых регулирующих транзисторах

5, 6 составляет не более 015 В, а потери мощности не более 30 мВт, что соизмеримо или меньше потерь мощности в активных выпрямителях сигнала разбаланса моста, применяемых в современных метанометрах.

Формула изобретения

Стационарный метанометр с выносным датчиком, содержащий блок питания с вторичной обмоткой для питания мостового измерительного блока с выносным узлом чувствительных элементов, который соединен с балластными резисторами мостового измерительного блока через кабельную линию связи, включенный в измерительную диагональ мостового измерительного блока телеметрический усилитель разбаланса, входы которого соединены соответственно со средней точкой балластных резисторов и через кабельную линию связи — со средней точкой выносного узла чувствительных элементов, а выход — с регистратором выходноro сигнала телеметрического усилителя разбаланса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений эа счет исключения погрешности отсойротивления кабельной линии связи и колебаний входного напряжения, в него дополнительно введены два регулирующих и два управляющих транзистора, две обмотки управления блока питания. операционный усилитель, резистивн ый делитель и две дополнительные жилы в кабельной линии связи„причем вторичная обмотка для питания мостового измерительного блока выполнена .со средней точкой, которая соединена с одной вершиной диагонали питания мостового измерительного блока, а к концам вторичной обмотки

1694933

Составитель Ю.Элькин

Редактор M,Áàíäóðà Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 4144 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 подключены коллекторами регулирующие транзисторы, змиттеры которых соединены между собой и с второй вершиной диагонали питания мостового измерительного блока, при атом к концам вторичной обмотки подключены согласно обмотки управления блока питания, вторые концы которых соединены с коллекторами управляющих транзисторов той же проводимости, а их эмиттеры присоединены к базам соответствующих регулирующих транзисторов, базы управляющих транзисторов через резисторы соединены с выходом операционного усилителя, входы которого соединены со

5 средней точкой резистивного делителя и через кабельную линию связи — с одним из выводов выносного узла чувствительных элементов, другой вывод которого через кабельную линию связи соединен со средней

10 точкой вторичной обмотки блока питания.