Способ и устройство обнаружения взрывной газовой смеси в жилых и нежилых помещениях

 

Способ предназначен для обнаружения взрывной газовой смеси при смешении с воздухом одного или нескольких взрывоопасных газов. Способ заключается в том, что газовую смесь принудительно взрывают во взрывобезопасной камере при образовании нижнего предела взрываемости для любого взрывоопасного газа, действующего в атмосфере помещений. Способ реализуется устройством, изготовленным на микросхемах, вес устройства 0,5 кг, питание от сети 220 В, потребление электроэнергии менее 400 Вт в месяц. Изобретение обеспечивает повышение точности определения момента образования в атмосфере помещений взрывной концентрации газовой смеси и оперативности при ликвидации аварийной ситуации. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области защиты жизнедеятельности людей, контактирующих с взрывными газовыми смесями, такими как метан, пропан, бутан, ацетон и др.

Цель предлагаемого изобретения - повышение точности определения момента образования в атмосфере помещений взрывной концентрации газовой смеси и оперативности при ликвидации аварийной ситуации. Поставленная цель достигается тем, что способ обнаружения взрывной газовой смеси в атмосфере помещений заключается в том, что устанавливают стационарный прибор фиксации количества взрывного газа, отличающийся тем, что засекают момент образования нижнего предела взрывчатости газовой смеси в помещении, для чего производят принудительное взрывание смеси во взрывобезопасной камере, для этого вводят в камеру через крышку две пары электродов, при этом на одну пару подают напряжение зажигания с заданным интервалом, а на другую - напряжение контроля микровзрыва в камере, создают элемент сигнализации, при этом берут легкоплавкий припой и производят из него прокат толщиной не более 0,3 мм, изготовляют из проката пластинки шириной не более 1,5 мм и длиной, равной расстоянию между контактами второй пары электродов, растворяют бездымный порох до киселеобразной массы, легируют массу присадками, наносят на середину пластинки клейкую комбимассу и еще раз легируют ее, просушивают комбимассу на пластинке при комнатной температуре, замыкают пластинкой контакты второй пары электродов, закрывают камеру крышкой, устанавливают взрывобезопасную камеру возле потолка в наиболее вероятной точке появления газовой смеси, фиксируют в камере микровзрыв, устраняют утечку газа в системе газоснабжения.

Известен способ контроля взрывоопасных газов /1-Виноградов Ю. Контроль взрывоопасных газов, Радио, 10, 2000 г., стр.37/, заключающийся в том, что во взрывобезопасной камере используют диоксид олова, который при температуре выше 200^oС изменяет свое сопротивление при воздействии на него взрывчатым газом.

Основными недостатками способа являются: он не может достоверно фиксировать образование взрывоопасной газовой смеси, соответствующей нижнему пределу взрываемости при одновременном действии в камере нескольких взрывчатых газов, так как настройка только на один газ; надежность функционирования невысока из-за непрерывного поддержания высокой температуры во взрывобезопасной камере сгорания.

Работа предлагаемого способа. Появившийся взрывной газ в помещении смешивается с воздухом и через металлическую сетку входит во взрывобезопасную камеру сгорания. При достижении концентрации газовой смеси, соответствующей нижнему пределу взрываемости, принудительно взрывают в камере эту смесь, фиксируют момент микровзрыва газовой смеси в камере, при этом срабатывает навеска пироксилина - второй микровзрыв, происходит расплав (разрыв) пластинки элемента сигнализации, в результате обесточивается цепь, шунтирующая прибор сигнализации, который начнет сигнализировать о наличии взрывчатой газовой смеси в помещении. Подготовка способа к дальнейшей работе заключается в замене элемента сигнализации.

Наиболее близким по технической сущности является устройство контроля взрывоопасных газов /1/, содержащее газовый датчик TGS (Япония), который состоит из керамической трубки, покрытой слоем диоксида олова, легированного присадками, нагревательный элемент внутри трубки. Датчик помещен во взрывобезопасную камеру. Кроме этого устройство содержит стабилизатор напряжения, компаратор, транзистор, сирену, вентилятор.

Недостатками известного устройства являются: низкая информативность образования в атмосфере помещений взрывчатой смеси газа, так как калибровку устройства по концентрации газовой смеси выполняют на какой-то один взрывчатый газ, а в действительности могут появиться и смешиваться с воздухом посторонние взрывчатые газы; живучесть устройства невысока из-за наличия продетой через полость керамической трубки электроспирали для нагрева диоксида олова до высокой температуры (выше 200^oС), а также низкая точность определения момента образования взрывчатой газовой смеси на уровне нижнего предела взрывчатости.

Цель предлагаемого изобретения - повышение информативности и точности за счет контроля момента вхождения атмосферы помещения в полосу нижнего предела взрывоопасной концентрации газовой смеси и живучести за счет устранения постоянно включенной электроспирали для нагрева.

Поставленная цель достигается усовершенствованием устройства /1,2/ обнаружения взрывной газовой смеси в жилых и нежилых помещениях, содержащее (чертеж) взрывобезопасную камеру сгорания 1, в которую введены две пары электродов 2 и 3, пара 2 электрозажигания снабжена пробиваемым воздушным зазором, пара 3 сигнализации подключена к делителю напряжения 4 и снабжена прижимными контактами и элементом 5 фиксации нижнего предела взрываемости газовой смеси, содержащим П-образную текстолитовую поделку 6 с закрепленной на ее концах пластинкой 7 из легкоплавкого припоя, снабженной пироксилиновой навеской 8, искробезопасный прибор сигнализации 9, таймер 10 периодической подачи электросигнала зажигания, подключенный к искробезопасному источнику питания 11, герконовое реле 12, включенное в цепь электродов 2 электрозажигания и к выходу таймера 10, вилка 13 соединена проводом питания с электросетью 220 В. Способ и устройство охарактеризованы всеми признаками, включенными в формулу изобретения.

Работа устройства (чертеж) заключается в следующем.

Образовавшаяся в помещении газовая смесь, концентрация которой достигла нижнего предела взрываемости чрез металлическую сетку, проходит внутрь взрывобезопасной камеры 1. На электроды пары 2 периодически подается инициирующее взрыв газовой смеси напряжение. Заданная периодичность подачи напряжения обеспечивается таймером 9 и герконовым реле 11. Происходит принудительный микровзрыв газовой смеси в камере 1, который инициирует второй микровзрыв (поджиг) пироксилиновой навески 8, расположенной на пластинке 7 элемента сигнализации 5, при этом происходит разрыв (расплавка) пластинки 7, в результате обесточивается цепь, шунтирующая прибор сигнализации 9, который начнет сигнализировать о наличии взрывчатой газовой смеси в помещении. Установка в камере 1 исправного элемента сигнализации 5 обеспечит дальнейшую работу устройства.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения взрывной газовой смеси в жилых и нежилых помещениях, основанный на контроле взрывоопасных газов, заключается в том, что устанавливают в атмосфере помещений стационарный прибор фиксации количества взрывного газа, включают сигнализацию и вентиляцию, отличающийся тем, что засекают момент образования нижнего предела взрываемости газовой смеси в помещении путем принудительного взрывания смеси во взрывобезопасной камере, для чего вводят в камеру две пары электродов, при этом на одну пару подают напряжение зажигания с заданным временным интервалом, а на другую - напряжение контроля момента микровзрыва в камере, для чего создают элемент сигнализации, при этом из легкоплавкого припоя производят прокат толщиной не более 0,3 мм, изготовляют из проката пластинки шириной не более 1,5 мм и длиной, равной расстоянию между зажимными контактами второй пары электродов, растворяют пироксилиновый порох до густоты киселеобразной массы, легируют массу присадками, наносят на середину пластинки клейкую комбимассу размером с горошину и еще раз легируют ее, просушивают комбимассу на пластинке, замыкают пластинкой контакты второй пары электродов, закрывают камеру крышкой с электродами, устанавливают взрывобезопасную камеру в наиболее вероятной точке скопления взрывчатой газовой смеси, фиксируют в камере контрольный микровзрыв газовой смеси и возгорание пироксилиновой навески на пластинке, устраняют утечку газа в системе газоснабжения.

2. Устройство обнаружения взрывной газовой смеси в жилых и нежилых помещениях, содержащее взрывобезопасную камеру сгорания, искробезопасные источник питания и прибор сигнализации, отличающееся тем, что в взрывобезопасную камеру введены две пары электродов, первая пара электрозажигания имеет пробиваемый воздушный зазор, способный при подаче электросигнала зажигания увеличиваться, вторая пара электросигнализации снабжена прижимными контактами и элементом сигнализации, содержащим П-образную текстолитовую поделку толщиной менее 1 мм с закрепленной на ее концах пластинкой из легкоплавкого припоя, на середине которой приклеена пироксилиновая навеска размером с горошину, а блок времени подачи зажигания содержит таймер, подключенный к искробезопасному источнику питания, герконовое реле, включенное в цепь электродов электрозажигания и к выходу таймера, элемент сигнализации соединен с прижимными контактами, замыкая их пластинкой, а прибор сигнализации включен параллельно элементу сигнализации и сопротивлению делителя напряжения, включенному в цепь питания, соединенной с электросетью 220 В.

РИСУНКИ

Рисунок 1