Способ диагностического контроля термокаталитического датчика Советский патент 1984 года по МПК G01N27/18 

Изобретение относится к области контроля содержания горючих газов в рудничной атмосфере и может быть использовано при эксплуатации шахтных систем телеизмерения концентрации метана и автоматической газовой защиты, основанных на термокаталитическом принципе действия.

На угольных шахтах, опасных по газу, широкое распространение получили системы телеизмерения концентра ции метана в рудничной атмосфере и автоматической газовой защиты с термокаталитическими датчиками. Датчик метана является наиболее ответственным устройством этих систем, поэтому для их эффективного использования необходимо с определенной периодичностью проводить диагностический конт роль состояния датчиков. Задачей такого контроля является своевременное получение информации о том, работоспособен ли датчик во всех режимах по его эксплуатации, а также о причинах нарушения работоспособности и вышедших из строя узлах.

Известны способы, дающие возможность частично решать задачу диагностического контроля термокаталитического датчика метана в шахтных условиях, позволяя проверить только правильность выдаваемых им показаний при установившемся газовом режиме путем сравнения показанр датчика и газоанализатора, принимаемого за эталоный, в той же среде 11.

Известен также способ проверки правильности показаний , выдаваемых термокаталитическим датчиком метана шахтных систем телеизмерения и автоматической газовой защиты,в реперныхточках его градуировочной характеристики, основанный на продувке реакционной камеры чистым воздухом и калиброванной метано-воздушной смесью. Продувкой чистым воздухом осуществляется контроль положения нуля датчика, а продувкой метано-воздушной смесью - контроль правильности его показаний в одной точке градуировочной характеристики 2 .

Однако известный способ не рассчитан на дистанционное получение информации, так как для его реализации необходимо доставлять к местам установ-ки датчиков емкости с чистым воздухом и калиброванной метано-воздушной смесью. Кроме того, -он не обеспечивает достаточную глубину контроля состояния датчика, так как не предусматривает оценку одного из важнейших показателей его работы быстродейстВИЯ, определяющего динамическую погрешность измерения концентрации метана при различгшх скоростях изменения его содержания в рудничной атмосфере.

Указанный способ также не позволяет получить информацию о причинах нарушения работоспособности датчика и Об имеющихся в нем неисправностях

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ диагностического контроля термокаталитического датчика шахтных систем телеизмерения и автоматической газовой защиты, включающий тестовое воздействие, формирующее переходный процесс в датчике, каталитический термопреобразовательный элемент которого установлен в газопроницаемой камере, измерение параметров этого процесса и определение по -полученным данным работоспособности датчика. В качестве тестового воздействия используется изолирование реакционной .камеры от поступления в нее газовой смеси из контролируемой атмосферы и последующее восстановление нормальных условий газообмена после выгорания на каталитическом элементе метана, оставшегося в объеме в момент ее изоляции. Измерив параметры переходного процесса, обусловленного указанным тестовым воздействием, определяют электрический нуль датчика, удельную производительность каталитического термопреобразовательного элемента при окислении метана, сопротивление стенок реакционной камеры диффузионному переносу метана и погрешность контроля его концентрации в атмосфере. Способ позволяет осуществлять диагностический контроль датчика в полном объеме 3J .

Недостатком этого способа является необходимость механического воздействия на реакционную камеру, которое выполнить дистанционно в шахтных условиях затруднительно.

Кроме того, при реализации этого способа необходимо проводить дополнительный контроль герметичности изоляции реакционной камеры.

Цель изобретения - дистанционное выполнение диагностического контроля датчика без применения калиброванных газовых смесей и механического воздействия на реакционную камеру.

Поставленная цель достигается тем, что в операциях, включающих тестовое воздействие, формирующее переходной процесс в. датчике, каталитический термопреобразовательный элемент которого установлен в газопроницаемой камере, измерение параметров этого процесса и определение по полученным данным работоспособности датчика, на датчик подают напряжение питания, при котором температура разогрева термопреобразовательного элемента недостаточна для термокатализа, проверяют электрический нуль и при соответствии состава

СПОСОБ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА шахтных систем телеизмерения концентрации метана и автоматичес кой газовой защиты, включающий тестовое воздействие, формирующее переходной процесс в датчике, каталитический термопреобразовательный элемент KOTOpoio установлен в газопроницаемой реакционной камере, измерение параметров этого процесса и определение по полученным данным работоспособности датчика, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью дис(J танционного выполнения диагностического контроля датчика без приме 1ения калиброванных газовых смесей и меха(О нического воздействия на реакцион(Л ную камеру, на датчик подают напряже ние питания, при котором температура разогрева термопреобразовательного элемента недостаточна для термокатализа, проверяют электрический нуль и при соответствии состава среды в реакционной -камере составу контролируемой атмосферы скачкообразно повышают напряжение питания датчика до рабочего значения и изсо меряют изменение выходного сигнала в зависимости -от времени. -vj го 00