Чувствительный элемент газоанализатора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СИИДИВЛЬСн ВУ

Своз CoaeTclNI

Соцналиетнцееюа республик

«ii685974 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.04.78 (2I ) 2609133/I 8-25

{5!) М. Кл.и с прнсоедииеннем заявки %— (23) Прнорнтет—

G О) N 27/62

Гесудврстеюнньй вннтет

СССР в дняаи ипйРепннй н втирмтий

Опубликовано 15.09.79. Бюллетень ¹34

Дата опубликования описания 25.09.79 (53) УДК 543.544 (088.8) В П. Подлесиын, A H. Пилипенко, В. М. Олейник, A. T. Сальный и A. И. Евлампиев (72) Авторы изобретения (71) 3

Государственный Яакеевский opgena Октябрьской Революции va vo71 Заявитель исследовательскии институт по безопасности работ в горной проыыщлепиости СССР (54) ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ Э.ЧЕМЕИТ ГАЗОАНАЛИЗАТОРА

Изобретение относится к технике анализа газов. в частности к средствам обнаружения галоидов во взрывоопасной атмосфере, например в условиях подземных горных выработок, опасных по взрыву газа и пыли.

В отечественной и зарубежной практике широко распространены приборы для обнаружения утечек галоидов, в которых чувстствительный элемент выполнен в виде открытого диода прямого накала. Действие таких течеискателей основано на свойстве ряда металлов и присутствии галоидов резко увеличивать ионную эмиссию.

Известен чувствительный элемент в виде открытого диода. Это течеискатель сетевого питания, его чувствительный элемент работает на высоком напряжении и токе.

Ток, потребляемый спиралью эмиттера составляет 2 А при напряжении 12 В. коллектор диода запрессован в металлическую втулку с непосредственным контактом по всей поверхности.

Анализируемый газ протягивается внешним побудителем расхода по воздушному зазору вдоль поверхностей эмиттера и коллектора и выбрасывается в окружающую среду через диаметральное отверстие в торце коллектора.

Указанный чувствительный элемент прост по конструкцци, технологнчен при изготовлении, может быть иосстановлеH в производственных условиях, однако область его использования ограничена взрывобезопасными условиями. Во взрывоопасной атмосфере, какой является, например, атмосфера подземных горных выработок, им пользоваться нельзя. Однако сложные горно-геологические условия в местах эксплуатации шахтных холодильных машин в сочетании с фиtQ зико-химическими свойствами хладагентов вызывают необходимость осуществления оперативного и надежного контроля герметичности систем хладагентов с целью своевременного устранения ненлотностей и предотвращения уте чек хладагентов.

l$

По.правилам изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудованиявзрывобезопасное электрооборудование это электрооборудование, в котором предусмотрены меры зашиты от, взрыва окружал ющей взрывоопасной газо-наро-пылевоздушной смеси в результате воздействия продуктов внугреннего взрыва. некр, электрических дуг нли нагретых поверхпсстей как при нормальной работе, так н при неограниченном числе повреждений любых его элементов.

685974

Формула изобретения

Известный чувствительный элемент из-за

Bb1c0KHx уровней напряжения и тока, значительных поверхностей нагрева и отсутствия взрывозащитной поверхности на выходе из него газа взрывоопасен.

Целью изобретения является обеспечение работоспособности во взрывобезопасном исполнении элемента.

Для достижения поставленной цели коллектор имеет в выходной части боковой поверхности перфорацию, закреплен входным концом во втулке и делит объект между эмиттером, расположенным в неперфорированной части, и внутренней поверхностью втулки на два кольцевых зазора, выходной торец закрыт изолятором и уплотнительной шайбой, которая образует взрывопроницаемые щели между втулкой и изолятором.

Кроме того, втулка чувствительного элемента выполнена как дополнительный коллектор.

Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить взрывобезопасность чувствительного элемента в соответствии с требованиями ПИВРЭ при температуре спирали 800 — 850 С с требуемой для шахтных холодйльных установок чувствительностью.

На чертеже показан предлагаемый чувствительный элемент, содержащий втулку 1 из электропроводного материала, закрепленный в ней коллектор 2 и эмиттер 3 с нагреваемой спиралью 4. Между коллектором 2 и эмиттером 3, коллектором 2 и втулкой 1 имеются диаметральные воздушные зазоры 5. На боковой поверхности коллектора 2 за эмиттером 3 выполнены отверстия 6, расположенные равномерно по периметру в необходимом количестве. Число отверстий и их сечения выбираются исходя из требуемого живого сечения, необходимого для протяжки газа и обеспечения взрывонепроницаемости. Торцовая часть коллектора 2 со стороны выхода газа закрыта с помощью уплотнительной шайбы 7 и проходного изолятора 8 с обеспечением необходимых длины и ширины взрывонепроницаемых щелей.

Плотное прилегание уплотнительной шайбы к торцу коллектора 2 обеспечивается пружиной 9.

Для соединения с внешней электрической схемой чу вствительный элемент имеет выводы электрических контактов 10. Втулка имеет разъем 11, например резьбовой, и взрывозащитную сетку 12. Коллектор 2 передним по ходу газа концом закреплен в съемной части втулки 1, что может быть выполнено, например, с помощью опрессовки.

Чувствительный элемент работает следующим образом.

Контакты 13 чувствительного элемента подключаются к внешним источникам электрической энергии для создания разности потенциалов между эмиттером 3 и коллектором 2 (150 В постоянного тока) и обеспечения нагрева спирали до 800 С (0,9 А при

3 В постоянного тока). Протяжка газа через чувствительный элемент осуществляется известным побудителем расхода по пути, указанному стрелками. При попадании галоидов в межэлектродное пространство происходит резкое увеличение ионного тока между эмиттером и коллектором, величина которого прямо пропорциональна концентрации галоида в потоке. Измерительный прибор, включенный во внешнюю электрическую цепь, регистрирует указанный ток.

Поскольку коллектор и втулка находятся под одним потенциалом (минусовым) внешней электрической цепи, втулка, выполненная из электропроводящего материала, является вспомогательным коллектором, увеличивая поверхность последнего.

При использовании галоидного течеискателя с чувствительным элементом предложенной конструкции расширяется область применения прибора, уменьшается его энергопотребление, увеличи вается время межзарядного цикла работы от автономного источника питания, значительно снижается расход платины, снижается его инерционность и время прогрева, сокращаются габариты и вес прибора.

Чувствительный элемент газоанализатора, содержащий закрепленный во втулке цилиндрический коллектор, внутри которого с воздушным зазором расположен эмиттер, снабженный спиралью нагрева, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работоспособности во взрывобезопасном исполнении, коллектор имеет в выходной части боковой поверхности перфорацию, закреплен

4> входным концом во втулке и делит объем между эмиттером, расположенным в неперфорированной части, и внутренней поверхностью втулки на два кольцевых зазора, выходной торец закрыт изолятором и уплотнительной шайбой, которая образует взрывонепроницаемые щели между втулкой и изолятором.

685974

Составитель Л. )Каркова

Редактор И. Шубина Техред О. Луговая Корректор Е. Лукач

Заказ 5452(45 Тираж.1090 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П ПП к Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4