Термохимический сигнализатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (isj 978171 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25,0281 (21) 3250571/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 301 Ы2. Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 361132 (1 М g 3

С 08 В 17/$.0

Государственный комитет

СССР во делам изобретений и открытий (53)УДК 654.924..5(088.8) Г

Ю.Д. Куюков и Н.Г. Алалыкин

1 ; ф ii

1 ,,(Харьковский филиал Особого конструкторского„, и технологического бюро "Союзтехморнефтегаз" (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) ТЕРМОХИМИЧЕСКИЯ СИГНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к измерению довзрывных концентраций горючих газов и паров, в частности к термохимическому анализу газов и паров и может найти применение для контроля воздуха производственных помещений в автоматических системах взрывопредупреждения на предприятиях химической промышленности, стационарных и пловучих буровых установках и других взрывоопасных объектах.

Известен индикатор взрывоопасности, предназначенный для определения довэрывных концентрациЯ горючих газов и паров в воздухе производственных помещений, который состоит из источника питания, каталитически активного чувствительного элемента, включенного в четырехплечий измерительный мост, и измерительного прибора. Реакция термокаталитического окисления горючего компонента на каталитически активном чувствительном элементе изменяет его температуру и сопрОтивление, что приводит к разбалансу измерительного моста, который регистрируется измерительным прибором с нанесенной íà его шкалу сигнальной зоной (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является сигна» лизатор, содержащий источник питания, каталитически активный чувствительный элемент, включенный в четырехплечий измерительный мост, подключенный к выходу моста, операционный усилитель с источником опорного напряжения, по роговое реле, реле времени, усилительный каскад на транзисторах и средство сигнализации (2 ).

Недостатком известных устройств является то, что они дают .информацию о достижении сигнального значения концентрации горючего компонента беэ учета скорости нарастания концентрации горючего компонента.

Цель изобретения — повышение информативности термохимического сигналиэатора.

Поставленная цель достигается тем, что в термохимический сигналиэатор, содержащий каталитически активный чувствительный элемент, включенный в измерительный мост, одна диагональ которого подключена к источнику питания, а другая подключена к одним входам операционного усилителя, другие входы которого соединены с реэисторным делителем напряжения, под978171 ключенным к источнику питания, вы ходы которого подключены к соответствующим шинам питания операционного усилителя, усилителя и порогового целе, выход операционного усилителяподключен через усилитель к порого- 5 вому реле, первый сигнальный элемент и реле времени, которые подключены первыми выводами к первому полюсу источника питания, введены блок обработки сигнала, выполненный на двух 10 реле, первое иэ которых имеет задержку на срабатывание, второй и третий сигнальные элементы, один выход источника питания соединен с первыми выводами обмотки первого реле блока !5 обработки сигнала, второго и третьего сигнальных элементов непосредст-

Ь венно и через размыкающий контакт еле времени подключен к первому выводу второго реле блока обработки 2П сигнала, вторые вывоцы первого сигнального элемента и обмоток реле времени и первого реле блока обработкй сигнала соединены с.подвижным контактом переключающей группы порогового ре- 25 ле, через параллельно соединенные замыкающие контакты первого реле блока обработки сигнала и порогового реле с другим выходом источника питания и через замыкающий контакт второго реле блока обработки сигнала с вторым выводом обмотки второго реле блока обработки сигнала, первый и второй контакты переключающей группы порого.зого реле соединены соответст- 35 венно со вторым выводом обмотки второго реле блока обработки сигнала и с подвижным контактом переключающей группы второго реле блока обработки сигнала, первый и второй контакты которой подключены соответственно к 4О другим выводам второго н третьего сигнальных элементов, параллельно одному иэ резисторов резисторного делителя напряжения пбдключен замйкающий контакт первого реле блока обработки сигнала.

На фиг. 1 представлена схема термохимического сигнализатора; на фиг. 2 — динамические характеристики измерительного моста сигнализатора. 50

Сигнализатор содержит источник

1 питания, измерительный мост 2 с чувствительным элементом, операционный усилитель 3, источник 4 опорного напряжения; пороговое реле 5, усилитель 6, сигнальные элементы 7-9 и релейный блок 10 обработки сигнала датчика, содержащий два реле 11, 12 и реле 13 времени. Пороговое реле 5 имеет контакты 14 и 15, реле 13 вре- 60 мени — контакт 16, реле 11 — контакты 17, 18 и реле 12 - контакты 19 и

20.

Сигнализатор работает следующим образом. 65

На операционный усилитель 3 с источника 4 опорного напряжения подают напряжение Мол На вход измерительного моста 2 подается анализируемая смесь с концентрацией горючего компонента Сз. Независимо от скорости нарастания концентрации горючего компонента при достижении выходным сигналом измерительного моста 2 значения, равного 0 U „„, выходной сигнал операционного усилителя 3 скачком изменяет свой знак, что вызывает изменение состояний транзисторов усилителя б и пороговое реле 5 срабатывает. его контакты 15 замыкаются, а контакт 14 переключается. Ре-,. ле 13 времени срабатывает и начинает отсчет времени разомкнув на время отсчета контакты 16. Включается сигнальный элемент 7, что соответствует сигналу "Концентрация C После -окончания времени задержки срабатывает реле 11, замкнув свои контакты 17 и 18. Реле 11 самоблокируется контактами 18, так как на операционный усилитель 3 после замыкания контактов 17 реле 11 подается опорное напряжение Uол>, реле 5 возвращается в исходное положение.

Если скорость нарастания концентрации С> велика (t „ < t>) прежде чем контакты 16 замкнутся второй раз сработает реле 5 (так как U> Uo„ ) и оп его контакты 15 замкнутся,,а контакты 14 переключатся. Сигнальный элемент

8 включится,что соответствует сигналу

"Концентрация С " при большой скорости нарастания концентрации. После отсчета реле 13 времени t контакты

16 замкнутся, но реле 12 йе сработает, так как контакты 14 реле 5 разомкнуты.

Если скорость нарастания концентрации С1 мала (t < t ), контакты 16 реле 13 замыкаются райьше, чем вторично сработает реле 5. При этом срабатывает реле 12, самоблокируясь контактами 19, и переключаются контакты

20 реле 12. После вторичного сраба- . тывания реле 5 переключаются контакты 14 реле 5 и выключается сигнальный элемент 9, что соответствует сигналу

"Концентрация С " при малой скорости нарастания концентрации.

Если на вход измерительного моста

2 подана. анализируемая смесь с концентрацией горючего компонента большей, чем С, сигнализатор выдает сигнализацию "Концентрация С„" и "Концентрация С " в зависимости от ско-. рости нарастания концентрации,как это описано при работе сигнализатора на концентрации С3.

Если на вход измерительного моста: 2 подана анализируемая смесь с концентрацией горючего компонента,при которой U моста,равно О или больше

978171

0, но меньше Оз, реле 5 срабатывает один раз. Контакты 15 реле 5 замыкаются, а контакты 14 переключаются. Реле 13 времени срабатывает и начинает отсчет времени t, разомкнув на время отсчета свои контакты 16. .Включается сигнальный элемент 7, что соответствует сигналу "Концентрация

С, ".. После окончания времени задержки срабатывает реле 11, замкнув свои контакты 17 и 18. Реле 11 самоблокируется своими контактами 18. Так как на операционный усилитель 3 после эаьыкания контактов 17 реле 11 будет подано опорное напряжение Uo, реле ю

5 возвратится в исходное положение.

После отсчета реле 13 времени t контакты 16 и 13 замкнутся, реле 12 сработает и самоблокируется своими контактами 19. Так как реле 5 вторично не сработало (О ы„ моста с U ), кон такты 14 реле 5 разомкнуты и сигнальные элементы 8 и 9 обесточены.

Экономическая эффективность от использования предлагаемого устройства определяется указанными вьые его техническкми преимуществами.:

Формула изобретения

Термохимический сигнализатор,содержащий каталитически активный чувствительный элемент, включенный в измерительный мост, одна диагональ которого подключена к источнику питания, а другая подключена к одним входам операционного усилителя, другие входы которого соединены с резисторным делителем напряжения, подключенным к источнику питания, выходы которого подключены к соответствующим шинам питания операционного усилителя, усилителя и порогового реле, выход операционного усилителя подключен через усилитель к пороговому реле, первый сигнальный элемент и реле времени, которые подключены первыми выводами к первому полюсу источника питания, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения информативности сигнализатора, в него введены блок обработки сигнала, выполненный на двух реле, первое из. которых имеет задержку на срабаI тывание, второй и третий сигнальные элементы, один выход источника пита ния соединен с первыми выводами обмотки первого реле блока обработки сигнала, второго и третьего сигнальных элементов непосредственно и через размыкающий контакт реле времени подключен к первому выводу обмотки второго реле блока обработки сигнала, вторые выводы первого сигнального элемента и обмоток реле времени и

15 первого реле блока обработки сигнала соединены с подвижным контактом переключающей группы порогового реле, через параллельно соединенные замыкающие контакты первого реле блока

2п обработки сигнала и пороговбго реле с другим выходом источника питания н через замыкающий контакт второго реле блока обработки сигнала с вторым выводом обмотки второго реле блока обработки сигнала, первый и второй контакты переключающей группы порогового реле соединены соответственно с вторым выводом обмотки второго реле блока обработки сигнала и о подвижным контактом переключающей группы второго реле блока обработки сигнала, первый и второй контакты которого подключены соответственно к Другим выводам второго и третьего сигнальных элементов, параллельно одному из резисторов резисторного делителя напряжения подключен замыкающий контакт первого реле блока обработки сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иовенко Э.Н. Автоматические анализаторы и сигнализаторы-токсичных и взрывчатых веществ в воздухе,.

45 t1. "Химия", 1972.

2. Сигнализатор термохимической

СТХ-ЗУ4. Техническое описание и ин- струкция по эксплуатации, 5В2.840.

323 ТО (прототип).