Термокаталитическое метан-реле Советский патент 1959 года по МПК G01N31/10 

Для непрерывного контроля метана в рудничной атмосфере применяют термокаталитические метан-реле.

Известные аналогичные реле не позволяют обеспечить требуемую искробезопасность и имеют сравнительно низкую чувствптельность.

Для устранения этих недостатков предлагается применять в реле низкотемпературный датчик, выполненный в внде цилиндра из активной окиси алюминия, на поверхность которого нанесен нлатино-палладиевый катализатор. Предлагаемое метан-реле основано на принципе каталитического сжигания метана на поверхности катализатора. Катализатор содержит низкотемпературный датчик (фиг. 1), выполненный в виде цилиндра / из активной окиси алюминия, па которую нанесен платиновопалладиевый катализатор. Внутри цилиндра / смонтирована подогревная спираль 2. Повышение температуры поверхности катализатора вследствие экзотермичности реакции воспринимается и преобразуется в электрический сигнал при помощи термистора 3. Датчик устанавливается в реакционной камере и анализируемая газовая смесь поступает к нему естественным путем, за счет диффузии и циркуляции, обусловленной разностью температур.

Измерительная схема (фиг. 2) содержит неуравновешенный электрический мост. Одним плечом его является термистор 3, расположенный над каталитическим цилиндром /, а другим - термистор 4, расположенный над сравнительнььм цилиндром из окиси алюминия без активного покрытия (метан на таком цилиндре не горит). Компенсационными плечами служат постоянные сопротивлепия 5 из манганиновой проволоки. Питание моста осуш,ествляется от источника 6 постоянного тока.

При отсутствии метана сопротивлепия термисторов 3 и 4 одинаковы и разбаланс моста равен нулю. При поязленим в aнaлизпpye oй смеси

№ 121592

метана сопротивление термистора 3 уменьшается, баланс моста нарушается и указывающий прибор 7, отградуированный в процентах метана, фиксирует величину разбаланса. При повышении концентрации метана в контролируемой атмосфере выше заданного значения (1 или 2% СН4) срабатывает бесконтактное тональное реле 5, содержаш,ее кристаллический триод 9, включенный по схеме усилителя, и триод 10, работаюш,ий в режиме генератора. На выходе тонального реле 8 установлен трансформатор 11 с несколькими обмотками, управляющими сигнализацией и отключением фидерного автомата. Сигнальное устройство 12 представляет собой генератор звуковой частоты на кристаллическом триоде J3. Преобразование электрических колебаний в звуковые осуществляется при помощи диффузорного электромагнитного телефонного капсюля 14.

Схема самоконтролируема. Функции контроля цепей .нагревателей и измерительного моста осуществляет триод 15, на базу которого подается отрицательное смещение контроля. При обрыве или коротком замыкании в цепях нагревателей и измерительного моста напряжение смещения становится равным нулю, триод 15 запирается, и прекращается генерация. Выход из строя триодов 9, 10 и 15 также приводит к срыву генерации.

В приборе предусмотрена периодическая звуковая и световая сигнализации, свидетельствующие о нормальной работе всей схемы. Периодическая сигнализация осуществляется ири помощи цепочки 16 и тиратронного разрядника 17. Аварийная сигнализация обеспечивается также при помощи сигнального устройства 12.

Нормально с выхода тонального реле снимается положительное смещение и подается на базу триода 13, запирая его. При срыве генерации с базы триода 13 снимается положительное смещение, что приводит к отпиранию генератора сигнального устройства и подаче аварийного сигнала на реле 18, осуществляющее отключение фидерного автомата.

Таким образом, электрическая схема метан-датчика не содержит ни одного реле и является бесконтактной.

Предмет изобретения

1.Термокаталитическое метан-реле для непрерывного контроля метана в рудничной атмосфере, отличающееся тем, что, с целью достижения искробезопасности и высокой чувствительности, в нем применен низкотемпературный датчик, выполненный в виде цилиндра из активной окиси алюминия, на поверхность которого нанесен платино-палладиевый катализатор.

2.Термокаталитическое метан-реле по п. 1, отличающееся тем, что, с целью исключения опасности открытого искрения, в нем применено бесконтактное тональное реле.

3.Термокаталитическое метан-реле по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности действия прибора, применено сигнальное устройство, контролирующее его неисправность.