Устройство сигнализации состояния концентрации газа

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -. .; ыи

К ПАТЕНТУ

1 (57) Изобретение относится к приборам для определения состава газа по его физическому свойству и для определения кон1

Х 6

Ф

l Ф

1 (21) 4791751/03 (22) 17.11.89, (461 30.12.91. Бюл, ЬЬ 48 (76) С.П.Филипчук (53) 621.311(088.8)

Щ Авторское свидетельство СССР

М 347630, кл. G 01 N 7/18, 1970, Авторское свидетельство СССР

М 320735, кл. G 01 1 7/02, 1969.

Авторское свидетельство СССР

М 1479676, кл. Е 21 F 5/00, 1989; (54) УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ СОСТОЯНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗА

5LJ 1702874 АЗ (я)5 Е 21 F 5/00,2 центрации газа. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей эа счет воэможности определения чистоты газа или воздуха. Устройство содержит цилиндр 1 из немагнитного материала, в боковой стенке которого содержится oteepстие 2 для прохождения воздуха, поршень 3 из ферромагнитного материала, мембрану

4, встроенную в цилиндр 1, зубчатую рейку

5, прикрепленную к мембране 4 в центре, которая в зацеплении с зубчатым колесом 6. ось которого сочленена с ползунком 7 потенциометра 8 электрического моста, который размещен внутри цилиндра 1 в непосредственной близости с зубчатым колесом 6, остальные три резистора 9 электрического моста размещены за пределами . д

1702874 цилиндра 1, усилитель напряжения 10 с циф-. ровым вольтметром, реле времени 11, подсоединенное с электрокатушке 12, ограничитель 13 хода поршня, клапан 14, соединенный с радиопередающим устройством

15. При подключении реле времени 11 к электронапряжению электрокатушки 12 создают

Изобретение относится к приборам для определения состава газа по его физическому свойству, определения концентрации газа и к опредалению примесей одного газа или нескольких газов в другом.

Известнй устройства; которые могут определить состав воздуха, но они как правило лабораторные, стационарные, громоздкие и оперативно не могуг выдать сведения или просигнализировать о отклонении определенной воздушной среды от чистого воздуха, Известен прибор СМС-2, который портативный, но он сигнализирует только о появлении в воздухе газа метана, т,е. воспламеняющегося газа..

Известен прибор для измерения и анализа физико-химического исследования газа. Этот прибор работает по. принципу нагнетания газа в камеру, в которой установлена мембрана, связанная со штоком и далее с элементом превращения поступательного движения в электрическое;

Недостатком этого устройства есть ro, что камера его, куда нагнетается газ и где происходит сжатие, выполнена из эластичного или из упругого материала. А эти материалы и, следовательно, камеры из них в виде гофрированной переменного объема коробки, сильфона, анероидной коробки могут изменять свои физические параметры и при той же силе нагнетания газа мембрана будет прогибаться по-разному. Следовательно для испытания и определения газа

-по его физическим свойствам с большой точностью эти приборы не пригодны, ибо могут показать совершенно другие показания.

Аналогичным недостатком обладает ус. тройство для измерения скорости изменения давления, В данных устройствах шток проходит через стенку камер, в которых давление или температура отличается от их наружной среды. А это означает, что штоки в стенках должны быть уплотнеHb т.е. эти штоки в стенках встречают относительно большое сопротивление, которое отрицательно сказывается на их чувствительность, B резульэлектромагнитное поле, которое приведет в движение поршень 3, который сжимает газ или воздух в цилиндре 1. Произойдут прогиб мембраны 4, которая переместит движок 7 потенциометра 8, и разбаланс моста, что отразится на вольтметре. может произойти сигнализация, звуковая или световая. 1 ил. тате отличить один газ от другого по физическому свойству, в частности по разности сжимаемости и упругости, нечувствитель.ным.прибором невозможно, а если и воз5 можно, то с большими погрешностями и далеко не всегда, Наиболее близка к предлагаемой конструкция устройства сигнализации и аварийного оповещения в шахтах, в котором

10 камера сжатия газа или воздуха жесткая.

Стенки цилййдра и поршня отполированы и притерты с высоким допуском, что обеспечивает легкость и большую стабильность сжатия газа определенным ходом поршня.

15 Это устройство предназначено для определения и сигнализации о наличии в воздухе взрывоопасных газов, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет возмож20 ности определения чистоты газа или воздуха.

На чертеже схематически изображено устройство сигнализации состояния концентрации газа, разрез, 25 Устройство содержит цилиндр 1 из немагнитного материала, в боковой стенке хоторого содержится отверстие 2 для прохода воздуха, поршень 3 из ферромагнитного материала, мембрану 4, встроенную в ци3р линдр, зубчатую рейку 5, прикрепленную к мембране в центре, которая находится s зацеплении с зубчатым колесом 6, ось которого сочленена с ползунком 7 потенциометра 8 электрического моста, который

35 размещен внутри цилиндра 1 в непосредственной близости с зубчатым колесом, остальные три резистора 9 электрического моста размещены за пределами цилиндра, усилитель 10 напояжения с цифровым вольтметром, реле 11 времени, подсоединенное к электрокатушке 12, размещенной на поверхности цилиндра, ограничитель 13 хода поршня, клапан 14. выхода испытуемого газа, радиопередаю45 щее устройство 15.

Устройство определения чистоты и концентрации газа работает следующим образом.

4.

1702874

10 и ползунок 7 разбалансируют мост так, что

15 разность падения напряжения на плечах моста будет соответствовать единице. Если в воздух попадает отравляющий газ углекислый, плотность которого примерно в полтора раза выше чистого воздуха, то при том же ходе поршня мембрана соответственно прогнется больше и на приборе циф20 ровом вольтметре цифра будет соответственно больше (примерно 15), что насторожит человека, проверяющего воздух. Проверку проводят известным способом дистанционно, а сигнализация может

25 быть звуковая, световая, радиоволновая

Если, допустим, в воздух попадет водород, то общая плотность воздуха будет ниже еди30 ницы и при сжатии такого воздуха (газа) тем же ходом поршня на вольтметре появится цифра ниже единицы. Ограничителем 13 можно установить заданный ход поршня для определенного газа, так как его диск эксцентрически установлен на оси. Электроклапан при заданной компрессии может открываться, выпускать испытанный газ и

Составитель И,Назаркина

Техред M. Моргентал Корректор МАемчик

Редактор А,Долинич

Заказ 4553 Тираж .Подйисное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

При подключении реле 11 времени к электронапряжению с заданным интервалом времени поступает на электрокатушки

12 напряжения. При этом электромагнитные поля увлекают поршень 3 и приводят его в движение и этим будет сжиматься газ или воздух в цилиндре 1. Газ в полость цилиндра попадает через отверстие 2 и каналы, имеющиеся в поршне. Цифровой вольтметр отрегулирован так, что при сжатии чистого, к примеру, воздуха поршнем с заданным ходом на вольтметре 10 будут показания в виде "1", так как мембрана 4 прогнется на расстояние, йри котором рейка 5 оставлять место в цилиндре для следующей порции газа.

При опреДелении концентрации газа, водорода в замкнутой камере, нужно подобным образом исходную концентрацию принять за единицу, а последующая концентрация при ее сжатии будет меньше или больше прогибать мембрану и соответственно продвигать зубчатую рейку, поворачивать зубчатое колесо, сдвигать ползунок электромоста, чем будет разбалансироваться мост и соответственно разности падения напряжения высвечиваться цифрами на вол ьтметре.

Формула изобретения

Устройство сигнализации состояния концентрации газа, содержащее цилиндрический корпус, внутри которого размещен поршневой электрокомпрессор с обмоткой, подключенный через реле времени к источнику питания, расположенная в верхней части корпуса мембрана и сигнализатор, о т-! л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности определения чистоты газа или воздуха, оно снабжено зубчатой рейкой, установленной в центре мембраны, зубчатым колесом, укрепленным на валу с возможностью взаимодействия с зубчатой рейкой, электрическим мостом с потенциометром и цифровым вол ьтметром, причем движок потенциометра электрического моста механически соединен с зубчатым колесом, в одну диагональ электрического моста включен источник питания, а другая подключена к цифровому вольтметру, соединенному с сигнализатором.