Устройство для дистанционной сигнализации загорания в шахте

 

Оп ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 26.11.1968 (№ 1220399/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 05.V111.1969. Б|оллетень № 25

Дата опубликования описания 12.1.1970

Кл. 74а, 33

МПК G 08Ь

УДК 654.924(088.8) Комитет па делам изобретений и открытий при Сосете Министров

СССР

Автор изобретения

М. А. Каюмов

Восточный научно-исследовательский нефте-газовый институт по технике безопасности и промсаиитарии

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

ЗАГОРАНИЯ В ШАХТЕ

Предложенное устройство относится к области автоматики и может быть использовано для контроля состояния забоя после взрывания шпуровых зарядов в нефтедобывающих шахтах.

Известен сигнализатор наличия пламени, в котором сигнал переменной составляющей свечения пламени, снимаемый с фотосопротивления датчика, подается на вход двухкаскадного полупроводникового усилителя переменной составляющей фототока, усиливается им и поступает на триодный детектор. Продетектированный сигнал подается на магнитный триггер, на входе которого включено исполнительное реле сигнализации, устанавлнвае»ое на выносk! blx блоках.

Недостатки известного устройства для сигнализации .следующие: сигнализаторы питаются от сетевого напряжения, а это запрещено в опасных по газу уклонах и буровых галлереях нефтяных шахт; в электрических цепях сигнализаторов использованы опасные по величине токи и напряжения; в условиях взрывных работ схемы устройства оказываются ненадежными.

В предложенном устройстве с целью повышения надежности и расширения функциоk! àëüHûõ возможностей дублирующие друг друга датчики через две параллельно соединенные цепи автоматической компенсации сигнализации обрыва и короткого замыкания в цепях датчиков, построенные на резисторах, сопротивления которых равны темновому сопротивлению датчиков, и контактных реле минимального и максимального тока, соединены со входом триггера, а источник звукового сигнала и сигнальная лампа соединены с выходом генератора звуковой частоты через транзисторный усилитель и два параллельно включенных контакта индикаторов тока и напряжения.

Принципиальная:схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Устройство для дистанционной сигнализации загорания в шахте состоит из двух одинаковых датчиков 1 и 2, соединенных параллельно и включенных на вход полупроводникового спускового устройства — триггера Шмитта 3, собранного на транзисторах типа П 13. На вход триггера 8 включено электронное реле 4, собранное на транзисторе с контактным индикатором тока 5 в коллекторной цепи. Для подачи сигнала загорания (звукового или светового) при использовании источника постоянного тока в схеме предусмотрены генератор звуковой частоты б, состоящий из трансформатора, транзистора и резисторов, и промежуточный трансформатор 7, вторичная обмотка которого включена на вход транзисторного усилителя

»ощности 8, нагрузкой которого является

249976

15 г0 г5

60 электромагнитный капсюль 9 типа ДЭМ-4М.

Параллельно первичной обмотке трансформатора 10 включена сигнальная лампочка 11, последовательно с ней подключен ограничивающий резистор 12.

Для контроля напряжения источников питания предусмотрен индикатор напряжения 18, который не только указывает напряжение, но и сигнализирует о падении напряжения питания ниже 2,1 в. Контакты 14 и 15 индикатора тока и индикатора напряжения включены параллельно. Термокомпенсация схемы осуществляется при помощи терморезистора 16, включенного в базовую цепь .входного каскада триггера, автоматическая компенсация (с одновременной сигнализацией об этом) обрывов и коротких замыканий в цепях датчиков — при помощи четырех реле 17 и 18, 19 и 20 с контактными группами, компенсирующих резисторов 21, 22 и сигнальных лампочек 28, 24. Питание к устройству подводится от аккумуляторов

25 и 26 с общим напряжением Е = 2,5 в с ограничивающим ток резистором 27 и предохранителем 28, залитыми в единый блок.

Устройство работает следующим образом, При отсутствии сигнала от датчиков 1 и 2 входной транзистор триггера Шмитта заперт, а выходной открыт, поэтому на резисторе, включенном в коллекторную цепь выходного транзистора, падает большое напряжение.

Вследствие этого транзистор электронного реле 4 закрыт, так как потенциал базы этого транзистора почти равен потенциалу эмиттера.

Контакт 14 индикатора тока разомкнут, и выходное напряжение звукового генератора благодаря емкостной связи между элементами схемы поступает на вход усилителя мощности

8 и, усиливаясь, доходит до электромагнитного капсюля 9. Величина напряжения, попадающего на звуковой капсюль, невелика и достаточна лишь для создания слабого сигнала, свидетельствующего о нормальной работе всего прибора (при этом сигнальная лампочка 11 не горит) .

С появлением очага загорания поток инфракрасных лучей попадает на фоторезисторы датчиков 1 и 2 (типа ФСА) и резко уменьшает их сопротивление. Так как датчики включены в базовую цепь входного транзистора триггера Шмитта, то потенциал базы понижается, и входной транзистор триггера IIIMHTTB открывается, а выходной закрывается, открывая транзистор электронного реле 4. Срабатывание реле 4 обеспечивает прохождение тока через индикатор тока 5 (миллиамперметр), который своим подвижным контактом 14 замыкает выходную цепь звукового генератора. Напряжение этого генератора через усилитель 8 попадает на электромагнитный капсюль 9, при этом лампа 11 загорается одновременно со звуковым сигналом.

Цепь автоматической компенсации и сигнализации обрывов и коротких замыканий в цепях датчиков 1 и 2 работает следующим образом.

При включении устройства и исправном состоянии цепей датчиков fi и 2 в них начинает протекать темновой ток. Этот ток идет через обмотки реле 17, 18,,19, 20, при этом срабатывают только слаботочные реле 18 и 20, замыкая свои контакты 29 и 80 в цепи сигнальных ламп 28 и 24 (зеленых), и одновременно разрывается цепь компенсирующих сопротивлений 21 и 22, так как пары нормально замкнутых контактов 81 и 82 реле 18 и 20 разомкнуты.

При обрыве цепи одного из датчиков, например цепи 88, реле 18 отпускает свои контакты, при этом вместо отключенного сопротивления датчика 1 подключается компенсирующий резистор 21, величина которого равна темновому сопротивлению датчика 1. Сигнальная лампа

28, свидетельствующая о неисправности одного из датчиков, гаснет, и схема продолжает работать с оставшимся неповрежденным датчиком 2, При коротком же замыкании в цепи, например 88, 84 ток резко возрастает и срабатывает реле 17, отключая цепь короткого замыкания своим нормально замкнутым контактом 85, подключается компенсирующий резистор 21 при помощи нормально открытых контактов 86 реле 17, и сигнальная лампа 28 гаснет. При подключении компенсирующего сопротивления ток в цепи снова принимает номинальное значение, однако благодаря различию между токами срабатывания и отпускания реле 17 его якорь остается притянутым и схема продолжает работать с оставшимся исправным датчиком.

Предмет изобретения

Устройство для дистанционной сигнализации загорания в шахте, содержащее два дублирующих друг друга датчика, низковольтный источник питания, триггер, электронное реле, индикаторы тока и напряжения, контактные реле, сигнальные лампы и источник звукового сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и расширения функциональных возможностей, дублирующие друг друга датчики через две параллельно соединенные цепи автоматической компенсации и сигнализации обрыва и короткого замыкания в цепях датчиков, построенные на резисторах, сопротивление которых равны темновому сопротивлению датчиков, и контактных реле минимального и максимального тока, соединены со входом триггера, а источник звукового сигнала и сигнальная лампа соединены с выходом генератора звуковой частоты через транзисторный усилитель и два параллельно включенных контакта индикаторов тока и напряжения, 249976

27

Составитель В. Г. Сухов

Редактор T. 3. Орловская Техред Т. П, Курилко Корректор Т. А. Абрамова

Заказ 3339713 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4/5 ография, пр. Сапунова, 2