Устройство фиксации превышения уровня безопасной концентрации метана с быстродействием менее 0.8 с
Владельцы патента RU 2362146:
Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное агентство по энергетике (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности" (ФГУП "Гипроуглеавтоматизация) (RU)
Изобретение относится к устройствам для определения превышения уровня безопасной концентрации метана, которое может быть использовано в горном деле и химической промышленности в системах аэрогазового контроля. Сущность: устройство содержит блок питания датчика, блок принудительного воспламенения газовой смеси, включающий преобразователь напряжения и воспламенитель, камеру взрывобезопасного сгорания, включающую колодку изоляционную и окно смотровое, фиксатор воспламенения газовой смеси, включающий фотоприемик и блок обработки информации о взрыве, блок формирования сигнала от датчика в магистральную кабельную линию и в местную сигнализацию о появлении нижнего предела взрываемости газа у данного датчика. Дополнительно в устройство введены узел формирования напряжения в виде регулируемых последовательностей импульсов для принудительного воспламенения, нагреватель и узел регулировки его температуры. При этом один из выходов преобразователя напряжения соединен со входом узла формирования напряжения, другой выход - со входом узла регулировки температуры нагревателя. Технический результат: повышение эффективности и оперативности контроля. 1 ил.
Изобретение относится к технике контроля окружающей среды, в частности, в горном деле и химической промышленности.
Известно устройство контроля аварийной загазованности пространства, которое содержит аппарат контроля, состоящий из блока искробезопасного источника питания, соединенного с магистральной кабельной линией, блока приема сигналов от датчиков через магистральную кабельную линию, блока отключения электроэнергии, блока звуковой и речевой сигнализации и датчиков фиксации нижнего предела взрываемости газовой смеси [1].
Основным недостатком данных датчиков является то, что процесс принудительного воспламенения газовой (метано-воздушной смеси) во взрывобезопасной камере сгорания не контролируется и не регулируется по времени при подаче напряжения зажигания на воспламенитель, а также отсутствуют элементы, позволяющие снизить контролируемую величину фиксации безопасной концентрации метана.
Цель изобретения - повышение эффективности и оперативности аэрогазового контроля за счет увеличения быстродействия (например до 0.8 с) и снижения уровня фиксации безопасной концентрации метано-воздушной смеси.
Поставленная цель достигается тем, что совершенствуется датчик в устройстве [1] контроля аварийной загазованности пространства, содержащий блок питания датчика, блок принудительного воспламенения газовой смеси, включающий преобразователь напряжения и воспламенитель, камеру взрывобезопасного сгорания, включающую колодку изоляционную и окно смотровое, фиксатор воспламенения газовой смеси, включающий фотоприемник и блок обработки информации о взрыве, блок формирования сигнала от датчика в магистральную кабельную линию и в местную сигнализацию о появлении нижнего предела взрываемости газа у данного датчика, отличающийся тем, что с целью увеличения быстродействия и снижения порога фиксации безопасной концентрации метана в него дополнительно введены: узел формирования напряжения в виде регулируемых последовательностей импульсов для принудительного воспламенения, нагреватель и узел регулировки его температуры.
На чертеже дана структурная схема устройства.
Она содержит блок питания 1, блок принудительного воспламенения газовой смеси 2, включающий преобразователь напряжения 3, формирователь напряжения в виде регулируемой последовательности импульсов 4, воспламенитель 5, регулятор уровня дополнительной температуры 6 и нагреватель 7, блок взрывобезопасной камеры сгорания 8, включающий изоляционную колодку 9 и окно смотровое 10, блок фиксации воспламенения газовой смеси во взрывобезопасной камере сгорания 11, включающий фотоприемник 12 и блок обработки информации 13, блок формирования сигналов в магистральную кабельную линию и в местную сигнализацию о появлении нижнего предела взрываемости газа 14.
Блоки и узлы соединены между собой следующим образом.
Вход блока питания 1 соединен с магистральной кабельной линией, а выход со входом преобразователя напряжения 3, один выход которого соединен со входом формирователя напряжения в виде регулируемой последовательности импульсов 4, другой выход - со входом регулятора уровня температуры 6. Выход формирователя напряжения в виде регулируемой последовательности импульсов 4 соединен со входом воспламенителя 5, а выход регулятора температуры 6 со входом нагревателя 7. Выход фотоприемника 12 соединен со входом блока обработки информации 13, выход которого - с входом блока формирования сигналов от устройства в магистральную кабельную линию и в местную сигнализацию о появлении нижнего предела взрываемости газа у датчика 14. Блок взрывобезопасной камеры сгорания 8 имеет конструктивные узлы - колодку изоляционную 9 и окно смотровое 10.
Работа устройства заключается в следующем. До включения устройства непосредственно в работу в узле 4 осуществляют уставку временных параметров импульсов напряжения воспламенения (например 0.4…0.6) с, а в узле 6 - температурных параметров дополнительного нагрева метано-воздушной смеси нагревателем 7. При появлении у метано-воздушной смеси, которая проходит внутрь взрывобезопасной камеры сгорания 8, величины превышения уровня безопасной концентрации метана под воздействием воспламенителя 5 и нагревателя 7, происходит принудительное воспламенение (взрыв) метано-воздушной смеси в этой камере. Воспламенение (взрыв) инициирует появление световой вспышки, которая регистрируется фотоприемником 12, а блок 13 регистрирует этот сигнал, усиливает и передает его в блок формирования сигналов 14, который преобразует их для дальнейшей передачи на внешние устройства посредством магистральной кабельной линии и в местную сигнализацию.
Световая вспышка отождествляется с фиксацией нижней величины безопасной концентрации метано-воздушной смеси при обеспечении формирователем напряжения 4 с воспламенителем 5 основной температуры и регулятором уровня температуры 6 с нагревателем 7 дополнительной температуры путем подогрева метано-воздушной смеси.
Таким образом, предлагаемое изобретение за счет увеличения быстродействия и снижения уровня безопасной концентрации метана повысит эффективность и оперативность защиты в системах аэрогазового контроля.
Источники информации
1. РФ, патент №2124745, G01W 1/00.
Устройство фиксации превышения уровня безопасной концентрации метана с быстродействием менее 0.8 с, содержащее блок питания датчика, блок принудительного воспламенения газовой смеси, включающий преобразователь напряжения и воспламенитель, камеру взрывобезопасного сгорания, включающую колодку изоляционную и окно смотровое, фиксатор воспламенения газовой смеси, включающий фотоприемник и блок обработки информации о взрыве, блок формирования сигнала от датчика в магистральную кабельную линию и в местную сигнализацию о появлении нижнего предела взрываемости газа у данного датчика, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия и снижения порога фиксации безопасной концентрации метана, в него дополнительно введены узел формирования напряжения в виде регулируемых последовательностей импульсов для принудительного воспламенения, нагреватель и узел регулировки его температуры, при этом один из выходов преобразователя напряжения соединен со входом узла формирования напряжения, другой выход - со входом узла регулировки температуры нагревателя, выход которого соединен с нагревателем, а выход узла формирования напряжения соединен непосредственно с воспламенителем.
