Прибор для измерения концентрации метана,

 

! 748!9

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12Л11.1964 (№ 886503/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07ЛХ.1965. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 23.XI,1965

Кл. 421 2аз

78е, 30;

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий СССР

МПК G 01п

С Обс

УДК 622.817.9 002

56(088.8) Авторы изобретения

И. Э. Биренберг, М. П. Чубуков, E Ф. Карпов, И. С. Свет, А. Н. Доведов, Л. И. Гаврильченко и E. П. Разгуляев

Заявитель

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАНА, СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ ЦЕПИ И ВОСПЛАМЕНЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДЕТОНАТОРОВ

Подписная группа № 173

Целью настоящего изобретения является создание прибора, который позволил бы повысить безопасность ведения взрывных работ, обеспечить надежность и увеличить срок его службы в тяжелых шахтных условиях.

Особенность рассматриваемого прибора заключается в том, что в метанометре каталитический и сравнительный элементы с раоочей температурой до 450 С размещены в одной реакционной камере с односторонним естественным доступом анализируемого газа, а взрывное устройство снабжено опорным диодом, включенным встречно в цепь обратной связи. Такое выполнение прибора позволяет повысить безопасность ведения взрывных работ, обеспечить надежность и увеличить срок его службы в тяжелых шахтных условиях.

На фиг. 1 изображена электрическая схема прибора для измерения концентрации метана, сопротивления взрывной цепи и воспламенения электродетонаторов; на фиг. 2 — датчик метана в сборе.

Прибор состоит из трех обособленных схем; а) схемы измерения сопротивления взрывной цепи; б) схемы взрывного прибора; в) схемы метанометра.

Схема для измерения сопротивления взрывной цепи состоит из моста постоянного тока (сопротивления Rz, R8, R9) и измеряемого сопротивления, подключаемого во время измерений к клеммам Ль Л окисло-ртутного элемента типа OP-3 с последовательно включенным гасящим сопротивлением Rq и переключателя П .

Поворотом ключа П> в свободное плечо моста через линейные клеммы Л1 и Л2 подклю10 чается взрывная цепь, сопротивление которой необходимо измерить, и к одной из диагоналей подключается источник питания Á . При этом стрелочный прибор, который через контакт кнопки Ко все время включен в противопо15 ложную диагональ моста, покажет сопротивление взрывной цепи. После измерения переключатель П2 под действием возвратной пружины устанавливается в первоначальное положение, и схема приходит в исходное поло20 жение.

Схема взрывного прибора состоит из полупроводникового преобразователя, элементов удвоения, схемы готовности взрывного прибора к взрыву, элемента стабилизации напря25 жения, конденсатора-накопителя и пакетного переключателя П1.

Поворотом переключателя П, в положение

«заряд» замыкается цепь питания преобразователя напряжения. Генерируемый генерато30 ром ток через повышающий трансформатор и

174819

15

25

3о

50 схему удвоения (С1,В,, В2) заряжает до неооходпмой энергии конденсатор-накопитель С .

При достижении на конденсаторе-накопителе

580 — б40 в срабатывает элемент схемы стабилизации Р, подавая на базу триода КТ положительный импульс, обеспечивающий стабилизацию напряжения на конденсаторе-накопителе.

Наиболее дешевыми и удобными для отбора при серийном производстве являются опорные диоды, которые применены в данной схеме.

В момент срабатывания схемы стабилизации загорается неоновая лампочка JTH>, сигнализирующая о готовности прибора произвести взрыв.

Поворотом переключателя 171 в положение

«взрыв» разъединяется цепь питания генератора, конденсатор-накопитель включается на

2 — 4 мсек во взрывную цепь и затем замыкается»а разрядное сопротивление R:, снимающее остаточный заряд. В положении

«разряд», т. е. нерабочем положении, взрывной прибор хранится и транспортируется.

Метанометр состоит из моста постоянного тока, в измерительную диагональ которого включается стрелочный прибор с двумя шкалами, показывающими измерения в омах и в % СН.

Принцип действия метанометра основан на беспламенном сжигании метана на каталитическом элементе, который представляет собой цилиндрик из окиси алюминия, покрытый смесью платины и палладия. На цилиндрик намотана платиновая спираль, которая выполняет функции нагревателя и термометра сопротивления. Платиновая спираль является рабочим плечом мостовой измерительной схемы R . В смежное плечо моста R, включена идентичная платиновая спираль, намотанная на цилиндрик из окиси алюминия, выполняющего функции сравнительного элемента.

Плечи R и R<.- выполнены из монголиновой проволоки. Рабочий и сравнительный элементы размещены в общей реакционной камере, которая через взрывозащитную сетку соединяется с анализируемой атмосферой. Ток, протекающий в плечах моста через термометры сопротивления, намотанные на рабочий и сравнительный элементы, нагревает их до температуры 400 †4 С, достаточной для беспламенного сжигания метана на рабочем элементе. Лпализируемый воздух поступает в реакционную камеру за счет диффузии и «онвенции. При отсутствии метана в анализируемом воздухе мост находится в равновесии и стрелочный прибор показывает нуль. Метан, появившийся в окружающей атмосфере, начинает гореть на рабочем элементе. При этом повышается температура термометра сопротивления, что вызывает изменение его омического сопротивления. Изменение сопротивления R нарушает баланс моста, и в измепительной диагонали протекает ток, пропорциональный концентрации метана.

Для измерения содержания метана нажимают кнопку КН, при этом в измерительную диагональ моста включается прибор Пр, а в диагональ питания — батарея Бь Весь процесс измерения концентрации метана длится несколько секунд, при этом кнопка остается нажатой. Произведя измерения, кнопку отпускают, приводя схему в исходное положение.

Предмет изобретения

Прибор для измерения концентрации метана, сопротивления взрывной цепи и воспламенения электродетонаторов, включающий метанометр, выполненный по мостовой схеме, одним плечом которой служит элемент сжигания метана, вторым — компенсирующил элемент, а два других имеют постоянные сопротивления; измеритель сопротивления взрывной цепи и взрывное устройство, выполненное в виде бесконтактного транзисторнотрансформаторного преобразователя низкого напряжения автономного источника питания в переменный ток высокого напряжения с цепью обратной связи между вторичной обмоткой трансформатора и базой транзистора, отличаош,ийся тем, что, с целью повышения безопасности ведения взрывных работ, обеспечения надежности прибора и увеличения срока его службы в тяжелых шахтных условиях, в метанометре.каталитический и сравнительный элементы с рабочей температурой до

450 С размещены в одной реакционной ка; мере с односторонним естественным доступом анализируемого газа, а взрывное устройство снабжено . опорным диодом, включенным встречно в цепь обратной связи,