Устройство для телеизмерения горючих газов и паров

 

ОП ИСАНИ Е

И ЗОВ РЕТЕ Н.И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)920809 (61) Дополнительное к авг. свид-ву— (22) Заявлено 24.07.80 (21) 2964856/18-24 с присоединением заявки,№вЂ” (23) Приоритет—

1 (51) М. Кл.,з

G 08 С 19/16

Гееударстеенлмй кемлтет

СССР

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень № 14 (53) УДК 621.398 (088.8) Ilo делам лзебретенлй и етлрытий

Дата опубликования описания 25.04.82

А. А. Каралюс, P. В. Шиляев, П. П. Богатырев, М. Г. Басс

Ы М, Б. Смир

2,д .-/,, 1.

/, Главное управление дорожного хозяйства:;и,благоустройства.

Мосгорисп олкам а

) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЯ ГОРЮЧИХ

ГАЗОВ И ПАРОВ

Изобретение относится к промышленной телемеханике. Оно может быть использовано для телеизмерения концентрации горючих газов и паров на объектах в угольной, горнорудной, нефтяной и химической отраслях промышленности, а также в коллекто,рах для подземных коммуникаций, в технических подполиях, в котельных и др.

Известно устройство .для автоматическо-, го контроля концентрации метана для газовых угольных шахт, которое состоит из приемного и, передающего полукомплектов, соединенных 4-х праводной линией связи. При-. емный полукомплект включает в себя стабилизатор напряжения, источник питания переменного напряжения с искробезопасными параметрами, к которому через разделительный конденсатор, шунтированный обмоткой приемного реле, подключена одна пара линии связи (канал питания и телесигнализация). К другой пале линии связи .(канал. телеизмерения) подключен указывающий прибор приемного полукомплекта. Выход приемного реле подключен к элементу сигнализации. К блоку питания передающего полукомплекта подключен элемент световой сигнализации включения блока питания, а через блок согласования нагрузки-термокаталитический датчик метана. Выход датчика соединен со входом фазочувствительного усилителя и усилителя переменного тока к с указывающим йрибором. Выход реле фазо-.

5 чувствительного усилителя подключен к блоку совмещения канала питания и телесигнализации и к элементу аварийной сигнализации. Выход усилителя переменного тока через однопарную линию связи соединен с указывающим прибором приемного полукомплекта. Блок совмещения каналов питания и телесигнализации состоит из диода, резистора и контакта реле фазочувствительного усилителя, включенных последовательно и шунтирующих первичную обмотку трансфор15 матора блока питания и разделительный конденсатор. Блок согласования нагрузки представляет собой магазин сопротивлений (1).

Недостатком известного устройства является малый уровень искробезопасности и низкая точность телеизмерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для телеизмерения горючих газов и паров, содержащее на передающей стороне магнитотранзисторный усилитель, выход которого че920809 рез стабилизатор подключен к выходу выпрямителя, вход которого соединен с линией связи, на приемной стороне линия связи подключена к первой обмотке трансформатора, вторые обмотки которого первыми выводами соединены с отрицательной клеммой ис- 5 точника питания, положительная клемма которого через резистор подключена к эмиттерам первого и второго транзисторов, коллекторы которых соединены с соответствующими выходами устройства и с первыми выводами третьей обмотки трансформатора (2).

Недостатки известного устройства — низкая точность и помехоустойчивость.

Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости устройства. 15

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для телеизмерения, содержащее на передающей стороне магнитотранзисторный усилитель, выход которого через стабилизатор подключен к выходу выпря20 мителя, вход которого соединен с линиеи связи, на приемной стороне линия связи подключена к первой обмотке трансформатора, вторые обмотки которого первыми выходами соединены с отрицательной клеммой источника питания, положительная камера которого через резистор подключена к эмиттерам первого и второго транзисторов, коллекторы которых соединены с соответствующими выходами устройства и с первыми выводами третьей обмотки трансформатора, введены диоды, конденсаторы, третий и четвертый транзисторы и резисторы, вторые выводы вторых обмоток трансформатора через соответствующие параллельно соединенные диод и конденсатор и включенный последовательно с ними резистор подключены соответственно к базам третьего и четвертого транзисторов, коллекторы которых соединены соответственно с базами первого и второго транзисторов, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов подключены к отрицательной клемме источника питания и че- 4О рез соответствующие резисторы — к базам третьего и четвертого транзисторов.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит приемный узел 1 и передающий узел 2. Приемный узел 1 содержит трансформатор 3, первый и второй транзисторы 4 и 5, резистор 6, третий и четвертый транзисторы 7 и 8, источник питания 9, диоды 10 и 11, конденсаторы 5В

12 и 13, обмотки трансформатора 14 и 15.

Передающий узел 2 содержит магнитотранзисторый усилитель 16 с выходными обмотками 17 и 18, стабилизатор 19, транзистор

20, конденсатор 21, резистор 22, выпрямитель 23 и линию связи 24.

Устройство работает следующим образом, Аналоговый сигнал усиливается и преобразуется магнитотранзисторным усилителем 16 в последовательность импульсов прямоугольной формы с шириной пропорциональной концентрации измеряемой компоненты. Задним фронтом этих импульсов стабилизатор напряжения 19 закорачивает кратковременно (определяется параметрами дифференцирующей цепочки 21 и 22) линию связи 24 (телеизмерительная посылка). При этом в линии связи происходит кратковременное увеличение тока до значений, при которых силовые переключающие транзисторы 4 и 5 выходят из режима насыщения и на их выходах возникает кратковременйо скачок напряжения. (Выход телеизмерений).

Помехи, возникающие в линии связи, не в состоянии вызвать изменение ее тока на величину, при которой возможен выход силовых переключающих транзисторов 4 и 5 из режима насыщения.

При выходе из строя силовых переключающих транзисторов 4 и 5 величина тока в линии связи 24 имеет фиксированное значение, определяемое величиной токоограничивающего резистора 6. Ограничение тока короткого замыкания, естественно, повышает искробезопасность цепей линии связи, в то же время при нормальном состоянии линии связи вся мощность искробезопасного источника тратится на покрытие потерь линии связи и питание цепей передающего узла, В известном устройстве значительная часть выходной мощности искробезопасного источника теряется на токоограничивающем резисторе, включенном в линию связи на его выходе.

Включение диодов ll и 12, зашунтированных конденсаторами, в цепь обмоток обратной связи 14 и 15 обеспечивает высокую крутизну фронтов прямоугольного напряжения искробезопасного источника питания.

Применение дополнительных транзисторов 7 и 8 в цепи обратной связи при отсутствии диодов 10 и ll и конденсаторов 12 и 13 приводит к тому, что в начале насыщения магнитопровода трансформатора 3 транзисторы 4 и 5 магнитопровода трансформатора 3, транзисторы 4„5 и 7, 8 остаются в насыщенном состоянии. С ростом тока в первую очередь выходят из насыщения транзисторы 4 и 5, а лишь затем транзисторы 7 и 8 и только после этого возникает лавинообразный процесс переключения. Наличие диодов 10 и ll обеспечивает нулевой потенциал на базе закрытого транзис- тора 7 или 8.

Поэтому когда насыщенный транзистор

4 или 5 переходит в режим усиления через конденсатор 13 или 12 подается скачок напряжения на базу закрытого транзистора 8 или 7, при этом он открывается и положительная обратная связь, через резистор 6 обеспечивает лавинообразный процесс переключения.

920809

Формула изобретения

1 !

1

I

11 1

Составитель Е. Бекеев

Редактор Т. Парфенова Техред А. Бойкас Корректор С. Щомак

Заказ 2351 60 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., h. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для телеизмерения горючих газов и паров, содержащее на передающей стороне магнитотранзисторный усилитель, выход которого через стабилизатор подключен к выходу выпрямителя, вход которого соединен с линией связи, на приемной стороне линия связи подключена к первой обмотке трансформатора, вторые обмотки которого первыми выводами соединены с отрицательной клеммой источника питания, положительная клемма которого через резистор подключена к эмиттерам первого и второго транзисторов, коллекторы которых соединены с соответствующими выходами устройства и с первыми выводами третьей обмотки трансформатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости устройства, в него введены диоды, конденсаторы, третий и четвертый

I

I

1

1

l

I !

1 !

3 транзисторы и резисторы, вторые выводы вторых обмоток трансформатора через соответствующие параллельно соединенные диод и конденсатор и включенный последовательно с ними резистор подключены соответственно к базам третьего и четвертого транзисторов, коллекторы которых соединены соотвественно с базами первого и второго транзисторов, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов подключены к отри10 цательной клемме источника питания и через соответствующие резисторы — к базам третьего и четвертого транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карпов Е. Ф. Непрерывный контроль метана и автоматическая газовая защита на угольных шахтах. М., 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 661318, кл. G 01 N 27/16, 1976 (прототип) .

1

1 ! ! !

1

1.

1 ! !