Датчик контроля взрывоопасности

 

Использование: для контроля взрывоопасности. Сущность изобретения: чувствительные элементы датчика помещены в реакционную камеру, которая содержит устройство регулирования газопроницаемости в виде плоской диафрагмы с отверстием изменяющегося сечения либо в виде сменных газопроницаемых элементов, либо в Ъиде подвижной перегородки между чувствительными элементами. В датчик введено устройство регулирования газопроницаемости . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 27/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4890683/25 (22) 13.12,90 (46) 07.03.93, Бюл. М 9 (71) Днепропетровский отдел по разработке контрольно-измерительной аппаратуры

Всесоюзного научно-исследовательского института горноспасательного дела (72) В,М,Гингольд и С.Н,Зиберова (56) Авторское свидетельство СССР

М 890197, кл, G 01 N 25/32, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 1012116, кл, G 01 N 27/16, 1983.

Изобретение относится к конструкциям термокаталитических датчиков контроля взрывоопасности смесей горючих газов и паров с воздухом.

Цель изобретения — повышение точности контроля взрывоопасности. Применение изобретения позволяет поддерживать заданные точностные параметры датчика в процессе эксплуатации без замены чувствительных элементов в течение длительного времени, Срок службы чувствительных элементов при этом увеличивается в 2 — 4 раза.

Датчик контроля взрывоопасности, включающий чувствительные элементы, помещенные в реакционную камеру, содержит устройство регулирования газопроницаемости реакционной камеры, выполненное в виде плоской диафрагмы из газопроницаемого материала с отверстием изменя ющегося сечения либо в виде набора сменных газопроницаемых элементов с различной . газопроницаемостью, Газопроницаемость

„„53J „„1800351 А1 (54) ДАТЧИК КОНТРОЛЯ ВЗРЫВООПАСНОСТИ (57) Использование: для контроля взрывоопасности, Сущность изобретения: чувствительные элементы датчика помещены в реакционную камеру, которая содержит устройство регулирования гаэопроницаемости в виде плоской диафрагмы с отверстием изменяющегося сечения либо в виде сменных газопроницаемых элементов, либо в Виде подвижной перегородки между чувствительными элементами. В датчик введено устройство регулирования газопроницаемости, 3 ил, (проводимость) плоского газопроницаемого элемента реакционной камеры определяется выражением у ADF (1)

3 104 ь где А — эффективная пористость материала газопроницаемого элемента;

D — коэффициент молекулярной диффузии анализируемого компонента;

F — площадь сечения газопроницаемого элемента;

b — толщина газопроницаемого элемента.

Иэ представленного выражения видно, что при одних и тех же геометрических и конструктивных параметрах газопроницаемого элемента его проводимость различна для различных анализируемых горючих компонентов (об этом свидетельствует наличие сомножителя 0 в числителе представленного выражения). Так как коэффициенты моле,кулярной диффузии различных горючих

1800351 компонентов существенно отличаются друг от друга (для водорода и метана они отличаются более чем в 3 раза), то одно и то же изменение конструктивных и геометрических параметров газопроницаемого элемента реакционной камеры может приводить к существенно различным изменениям чувствительности датчика к отдельным анализируемым компонентам. Это позволяет регулировать ширину "веера" характеристик датчика изменением параметров газопроницаемого элемента, Из представленного выражения видно, что такое регулирование может осуществляться путем изменения площади газопроницаемого элемента (F), его толщины (Ь), а также свойств материала, из которого он изготовлен (А).

На фиг.1 изображен датчик с устройством регулирования газопроницаемости в 20 виде плоской диафрагмы из газонепроницаемого материала с отверстием изменяющегося сечения; на фиг.2 — датчик с устройством регулирования гэзопроницаемости в виде набора сменных газопроница- 25 емых элементов; на фиг.3 — характеристики датчика по метану и водороду при максимальной (а) и минимальной (б) газопроница-: емости реакционной камеры.

Пример ы. Датчик контроля взрывоо- 30 пасности содержит корпус 1 (фиг,1, 2), в котором зафиксированы основание 2 с токоподводами 3 чувствительных .элементов 4, и газопроницаемый элемент 5. Корпус

1, основание 2 и газопроницаемый элемент 35

5 образуют реакционную камеру, ограничивающую объем. в котором находятся чувствительные элементы 4. Устройство регулирования гэзопроницаемости в виде плоской диафрагмы 6 (фиг,1) из газопрони- 40 цаемого материала представляет собой несколько (4-5) сегментов-лепестков, частично перекрывающих друг друга и закрепленных во вращающемся кольце 7. При вращении кольца 7 лепестки диафрагмы 6 45 поворачиваются один относительного другого, изменяя площадь сечения отверстия 8 диафрагмы 6, Описанное устройство.аналогично устройству регулируемой диафрагмы объектива фотоаппарата, Регулирование га- 50 зопроницаемости реакционной камеры в этом случае осуществляется благодаря изменению параметров Г в выражении (1).

В устройстве регулирования газопроницаемости в виде набора сменных газопро- 55 ницаемых элементов 5 с различной газопроницаемостью (фиг,2) йоследние закрепляются в корпусе 1 с помощью.накидной гайки 9 с отверстием 10. В этом случае регулирование газопроницэемости осуществляется за счет изменения параметров Ь (толщина газопроницаемого элемента 5), А (материал (пористость) газопроницаемого элемента 5) и Р(диаметр отверстия 10 накидной гайки 9) в ф-ле (1), При техническом обслуживании и проверке датчиков по поверочным газовым смесям в процессе эксплуатации осуществляется регулирование газопроницаемости, обеспечивающее минимальную ширину "веера" характеристик. В таблице приведены значения выходных сигналов датчика с диафрагмой 6 с отверстием 8 изменяющегося сечения по смесям метана и водорода с воздухом с концентрацией горючего компонента 500 НКПР при двух крайних положениях регулировочного кольца 7.

По данным таблицы построены графики, изображенные на фиг.3.

Если в начале эксплуатации датчика выходные сигналы по водороду и метану одинакoBû, Tо в процессе эксплуатации выходной сигнал по метану становится ниже, чем по водороду. Для того чтобы их снова уравнять, достаточно уменьшить сечение отверстия в диафрагме, Для обеспечения максимального запаса регулирования такого датчика целесообразно первоначальный подбор чувствительных элементов осуществлять при максимальном сечении отверстия в диафрагме.

Данные, аналогичные представленным в таблице, получаются и при использовании устройства, изображенного на фиг.2, Устройство, изобра>кенное на фиг.1. обладая наиболее сложной конструкцией, обеспечивает максимальные удобства и плавность регулирования. Поэтому его целесообразно применять в стационарных приборах повышенной точности, техническое обслуживание и проверка которых осуществляется, как правило„непосредственно на месте эксплуатации.

Устройство, изображенное на фиг.2, простое. Однако с его помощью обеспечивается только дискретное регулирование.

Причем процедура регулирования сложнее, чем в предыдущем случае (замена газопроницаемых элементов 5 и накидных гаек 9).

Поэтому такое устройство целесообразно применять в портативных приборах, обслуживание которых осуществляется в специальных мастерских (лабораториях).

Формула изобретения

Датчик контроля взрывоопэсности смесей горючих газов и паров с воздухом, содержащий измерительный и компенсациI онный термокаталитические чувствительные элементы, помещенные в реакционную камеру с газопроницаемым элементом, о т1800351

10 .7 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля взрывоопасности, он содержит устройство регулирования газопроницаемости реакционной камеры, выполненное в виде плоской диафрагмы из газопроницаемого материала с отверстием изменяющегося сечения, либо в виде набора сменных газопроницаемых элементов с различной газопроницаемо5 стью.

1800351

Г, г

Составитель В,Гингольд

Техред М,Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

Заказ 1160 Тираж Подписное

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

Л?

5() Ю Рб 3Р 49 5Р С ЛМЮР.