Устройство для контроля температуры окружающей среды Советский патент 1988 года по МПК E21B47/06 G08B19/00 

фаг.-/

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для контроля температуры окружающей среды в горных выработках.

Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона контроля измерения те,мпературы в нескольких точках выработки с одной линией связи.

На фиг. 1 изображен термоуправляе- мый узел, разрез; на фиг. 2 - структурная

управляемых узлов 9 (№ 1, № 2, № 3), установленных параллельно источнику 1 питания (например, телефонному аппарату) в линию 2 связи заблаговременно или при разведке горноспасательным отделением 5 очага пожара 10, первым в зоне влияния высокой температуры оказывается термоуп- равляемый узел 9 (№ 1). При этом под воздействием высокой температуры срабатывают биметаллические пластины 16 и 17,

схема включения термоуправляемого узла включенные соответственно в линию 2 свя- абонентскую линию; на фиг. 3 - принци-зи и в цепь 27 замыкания. При дальней- пиальная электрическая схема устройствашем повышении температуры расплавляется для контроля температуры с использова-один из термочувствительных плавких элемен- нием линии связи; на фиг. 4 -- графиктов 24, имеюший более низкую темпера- контроля температуры и развития (затуха-туру плавления, и шток 19 под действием ния) очага пожара в забое тупиковой вы-15 пружины 18 перемеш.ается, контакты 22 и работки.25 замыкаются между собой и сигнальная Устройство для контроля температуры со-лампочка 3 источника 1 питания (телефон- держит источник 1 питания (например, те-ный аппарат), установленного на подзем- лефонный аппарат), подсоединенную к немуной базе 28, загорается. При повышении линию 2 проводной связи, с подключен- температуры и расплавлении второго тер- ными к ней последовательно светодиодом 3мочувствительного плавкого элемента 24 (сигнальной лампочкой) и омметром 4 с воз-шток 19 под действием пружины 18 пере- можностью их включения и выключения смешается; контакты 22 и 25 размыкаются помощью выключателей 5-8 и термоуправ-и сигнальная лампочка 3 погаснет. При даль- ляемого узла 9, включенного на стороне конт-нейшем повышении температуры и расплав- ролируемого объекта 10 (очаг пожара) в ли-25 лении термочувствительные плавкие элемен- нию 2 связи параллельно источнику 1 пи-ты 24 первоначально замыкаются, а затем тания посредством подсоединения к клем-размыкаются контакты 21 и 25, что зафик- мам 11 и 12. Термоуправляемый узел 9сируется по загоранию и потуханию сиг- состоит из цилиндрического корпуса 13,нальной лампочки 3. При повыщении тем- вьшолненного из изоляционного материала,пературы и разрушении изоляции линии 2 с закрытой перфорированной крышкой 1430 связи провода этой линии замыкаются меж- и открытой перфорированной крышкой 15ду собой и сигнальная лампочка 3 загорается, проинформировав об изменении во

с размещенными в корпусе биметаллическими пластинами 16 и 17, замыкающими и размыкающими линию 2 связи, пружины 18, контактирующей со ступенчатым штоком 19, выполненным с выступом 20 ступенчатого штока 19 и закрепленными на нем контактами 21, 22 и 23, выполненными из электропроводного материала по форме шайбы, замыкающими линию 2 связи при про35

времени уровня температуры рудничной атмосферы в месте установки термоуправляемого узла 9 (№ 1).

При дальнейшем распространении пожара по горной выработке и повышении

температуры вблизи термоуправляемого узла 9 (№ 2) в нем срабатывают биметаллидольном перемещении штока 19. Термочувст- 40 ческие пластины 16 и 17. При этом проис- вительные плавкие элементы 24, имеющие ходит отключение от источника 1 питания

отрезка линии 2 связи, идущей к иермоуп- равляемому узлу 9 (№ 1), сигнальная лампочка 3 (светодиод) гаснет. Это и последующие включения и выключения сигнальной

различную мпературу плавления, опираются на выступ 20 штока 19. Термочувствительные элементы 24 расположены между выступом 20 и перфорированной крышкой 15 корпуса 13 с закрепленными на нем 45 лампочки при расплавлении тер мочувст- эластичными контактами 25, замыкающими вительных элементов 24 свидетельствуют об поочередно линию связи через контакты 22 изменении во времени температурной об- и 21 при перемещении под действием пру- становки в районе термоуправляемого узла жины 18 выступа 20 в крайнее положение 9 (№ 2), а затем и последующих (№ 3 и т.д.). до упора в крышку 15 после расплавления отВ случае затухания пожара и снижения

воздействия высокой температуры всех плав- температуры рудничной атмосферы до тем- ких элементов 24. В корпусе имеется под- пературы срабатывания биметаллической

пластины 16 замыкается отрезок линии 2, идущий от термоуправляемого узла 9 (№ 3) к термоуправляемому узлу 9 (№ 2). При этом сигнальная лампочка 3 загорается. Если же отрезок линии 2, идущий от термоуправляемого узла 9 (№ 3) к термоуправляемому узлу 9 (№ 2), не будет попружинённая кнопка 26, контактирующая с цепью 27 замыкания линии связи при нажатии ею на биметаллическую пластину 17, подземную базу 28.

Устройство для контроля температуры работает следующим образом.

При распространении очага пожара 10 по горной выработке в направлении термо55

врежден под воздействием высокой темпеуправляемых узлов 9 (№ 1, № 2, № 3), установленных параллельно источнику 1 питания (например, телефонному аппарату) в линию 2 связи заблаговременно или при разведке горноспасательным отделением очага пожара 10, первым в зоне влияния высокой температуры оказывается термоуп- равляемый узел 9 (№ 1). При этом под воздействием высокой температуры срабатывают биметаллические пластины 16 и 17,

35

времени уровня температуры рудничной атмосферы в месте установки термоуправляемого узла 9 (№ 1).

При дальнейшем распространении пожара по горной выработке и повышении

температуры вблизи термоуправляемого узла 9 (№ 2) в нем срабатывают биметалли40 ческие пластины 16 и 17. При этом проис- ходит отключение от источника 1 питания

ющие включения и выключения сигнальной

лампочки при расплавлении тер мочувст- вительных элементов 24 свидетельствуют об изменении во времени температурной об- становки в районе термоуправляемого узла 9 (№ 2), а затем и последующих (№ 3 и т.д.). В случае затухания пожара и снижения

пластины 16 замыкается отрезок линии 2, идущий от термоуправляемого узла 9 (№ 3) к термоуправляемому узлу 9 (№ 2). При этом сигнальная лампочка 3 загорается. Если же отрезок линии 2, идущий от термоуправляемого узла 9 (№ 3) к термоуправляемому узлу 9 (№ 2), не будет поврежден под воздействием высокой температуры, а окажутся замкнутыми только контакты 22 и 25 или 21 и 25, то при остывании рудничной атмосферы до уровня срабатывания биметаллической пластины 17 цепь 27 замыкания размыкается и включается термоуправляемый узел 9 (№ 1), что свидетельствует о снижении температуры рудничной атмосферы в этом месте.

Фиксируя таким образом время и место изменения темпратуры, а также показания омметра 4, проградуированного в единицах расстояния при замыкании линии 2, посредством нажатия кнопки 26 и штока 19 до соприкосновения между собой контактов 23 и 25 в момент установки тер- моуправляемых узлов 9 и сравнивая эти показания между собой, можно контролировать в динамике возрастание (снижение) температуры на протяжении аварийной выработки и судить о характере развития (затухания) пожара в ней и на этой основе

10

где tr - температура воздуха в аварийной выработке на расстоянии г от очага пожара 10, °С;

to - температура воздуха в аварийной выработке до возникновения очага пожара, °С;

tor - температура воздуха в районе очага пожара, °С, принимается.из таблиц;

а - постоянный коэффициент, зависящий от типа выработки и скорости воздуха в- ней, принимается из таблиц;

г - расстояние от контролируемой точки до очага пожара, м. При пожаре в забое тупиковой выработки протяженностью, например, 2100 м горно-спасательным отделениям, осуществляющим разведку, удалось проникнуть в ее тупиковую часть на расстояние 1800 м и от ее устья, проложить линию 2 шахтопринимать более обоснованные решения по 20 фонной связи с вмонтированными в нее тушению пожара.термоуправляемыми узлами 9 № 1-4 распоКроме того, наличие у респираторши- ложенными соответственно от подземной ба15

у респираторши- ков термоуправляемых узлов дает возможность в стрессовых ситуациях (высокая температура, потеря ориентировки и т.п.) включиться в линию 2 связи и посредством нажатия на кнопку 26 и шток 19 термо- управляемого узла 9 сообщить кодом на подземную базу 28 о самочувствии и вызвать на помощь резервное отделение.

Конкретный пример контроля температуры, разгорания-затухания очага пожара, возникшего в забое тупиковой выработки, с помощью устройства для контроля температуры приведен на графие (фиг. 4), на котором:

to- температура воздуха в тупиковой выработке до возникновения пожара, С; ts- температура воздуха, при которой по соображению безопасности находиться и работать в выработке без средств противотепловой защиты запрещено, °С;

ti-температура срабатывания биметаллических пластин 16 и 17, °С; t2-ts температура срабатывания термоплавких элементов 24,°С;

25

зы 28 на расстоянии 1800, 1500, 1200 и 900 м.

При возвращении на подземную базу горноспасательное отделение посредством нажатия кнопки 26 и шток а 19 включает в действие каждый из четырех термоуправляемых контактов 9, фиксирует показание ом- меура 4 (Ri-R4) при включении узлов 9

30 № 1-4 и эти данные наносят в график (фиг. 4).

В дальнейшем, в случае распространения очага пожара 10 в направлении к устью выработки, температура в месте установки термоуправляемого узла 9 № 1 постепенно повышается и при достижении значения ti биметаллические пластины 16 и 17 в узле 9 № 1 срабатывают. При этом биметаллическая пластина 16 отсоединяет от линии 2 связи отрезок, идущий от узла 9 №1 к очагу пожара 10, а пластина 17 подготавливает

к работе цепь замыкания узла 9 № 1.

При последуюшем распространении пожара в направлении к контакту 9 № 1 и повышении температуры в месте его установки до уровня t2 - температуры срабатыва35

При последуюшем распространении пожара в направлении к контакту 9 № 1 и повышении температуры в месте его установки до уровня t2 - температуры срабатываte-температура разрушения изоляции ли- ,г кия термоплавкого элемента 24 последний

НИИ связи С;

Ri-R4 сопротивление отрезкрв линии связи от термоуправляемых узлов 9 № 1 - 4 до подземной базы 28, Ом;

+ , знаки, означающие загорание (-f)

расплавляется. Под действием пружины 18 шток 19 перемешается и контакты 23 и 25 замыкаются между собой. При этом загорается () сигнальная лампочка 3 на подземной базе 28, свидетельствующая о том.

- потухание (-) светодиода 3 при ера- зо момент времени Тт температура воздубатывании контактов 9;

TI Ti2 момент времени срабатывания контактов 9, определяемый по загоранию ( + ), затуханию (-) светодиода 3, ч, мин;

I

ха в месте установки термоуправляемого контакта 9 № 1 достигает t2,°C. При дальнейшем нарастании температуры, свидетельствующем о развитии пожара и его про- двигании к устью выработки, поочередно

кривая изменения температуры воз- -55 расплавляются термоплавкие элементы 24 духа по длине аварийной выработки,с температурой плавления ts, t4, ts и по данных о потухании (-), загорании ( + ) и потухании (-) светодиода 3 в момент времени

рассчитанная по формуле

to-f (to.r-to)

10

15

ложенными соответственно от подземной ба

зы 28 на расстоянии 1800, 1500, 1200 и 900 м.

При возвращении на подземную базу горноспасательное отделение посредством нажатия кнопки 26 и шток а 19 включает в действие каждый из четырех термоуправляемых контактов 9, фиксирует показание ом- меура 4 (Ri-R4) при включении узлов 9

№ 1-4 и эти данные наносят в график (фиг. 4).

В дальнейшем, в случае распространения очага пожара 10 в направлении к устью выработки, температура в месте установки термоуправляемого узла 9 № 1 постепенно повышается и при достижении значения ti биметаллические пластины 16 и 17 в узле 9 № 1 срабатывают. При этом биметаллическая пластина 16 отсоединяет от линии 2 связи отрезок, идущий от узла 9 №1 к очагу пожара 10, а пластина 17 подготавливает

к работе цепь замыкания узла 9 № 1.

При последуюшем распространении пожара в направлении к контакту 9 № 1 и повышении температуры в месте его установки до уровня t2 - температуры срабатыва

кия термоплавкого элемента 24 последний

расплавляется. Под действием пружины 18 шток 19 перемешается и контакты 23 и 25 замыкаются между собой. При этом загорается () сигнальная лампочка 3 на подземной базе 28, свидетельствующая о том.

момент времени Тт температура воздуt2, ts, t4, наносимых на график (фиг. 4), судят об интенсивности изменения температуры в районе термоуправляемого контакта 9 № 1 и развития очага пожара 10.

При повышении температуры в районе контакта 9 № 1 до уровня te - разрушения изоляции и более выйдет из строя линия 2 связи на отрезке между узлами 9 № 2 и 9 № 1. При этом в случае короткого замыкания этого отрезка линии связи светодиод 3 загорается (+-) и просигналит о том, что в момент времени ts температура воздуха в районе термоуправляемого узла 9 № 1 достигает значения 1в,°С.

При дальнейшем перемещении пожара по выработке и достижения ее уровня температуры в районе термоуправляемого узла 9 № 2 значения ti срабатывают биметаллические пластины 16 и 17 узле 9 № 2, отключается неисправный участок линии 2 связи от узла 9 № 1 до узла 9 № 2,

10

15

важно для выбора способа и средств ликвидации пожара и тем самым решают актуальную техническую задачу.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля температуры окружающей среды, содержащее источник питания, проводную линию связи, к которой со стороны контролируемого объекта и параллельно источнику питания подключен термоуправляемый узел, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона контроля измерения температуры в нескольких точкад выработки с одной линией связи, термоуправ ляемый узел выполнен в виде цилиндрического корпуса с перфорированными крышками, на внутренней поверхности которого размещены биметаллические пластины, подключенные к проводной линии связи, подсветодиод 3 на подземной базе 28 погаснет, 20 пружиненого ступенчатого щтока, установпросигналив о том, что в момент времени Тб температуры воздуха в районе узла 9 № 2 достигла ti°C. При дальнейшем повышении температуры до уровня t2-ts термоуправляемый узел 9 № 2 сигналит на подземную базу 28 о том, что в момент времени fj-Tio температура воздуха в месте установки узла 9 № 2 составляет соответственно t2-ts,°C и т.д. Нанося на график данные об изменении температуры в районе термоуправ- ляемых узлов 9 № 1-3 и т.д. в момент времени (т|-тю) судят об разгорании-затуха- нии пожара в тупиковой выработке, что очень

25

ленного внутри корпуса с возможностью продольного перемещения контактов, и термочувствительных элементов с различной температурой плавления, последователь но размещенных на наружной поверхности подпружиненного ступенч.атого штока, при этом контакты расположены друг от друга на расстоянии, равном двойной толщине термочувствительного элемента.

2. Устройтво по п. 1, отличающееся тем, - что оно снабжено светодиодом и омметром, последовательно подключенными к линии связи.

0

5

важно для выбора способа и средств ликвидации пожара и тем самым решают актуальную техническую задачу.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля температуры окружающей среды, содержащее источник питания, проводную линию связи, к которой со стороны контролируемого объекта и параллельно источнику питания подключен термоуправляемый узел, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона контроля измерения температуры в нескольких точкад выработки с одной линией связи, термоуправляемый узел выполнен в виде цилиндрического корпуса с перфорированными крышками, на внутренней поверхности которого размещены биметаллические пластины, подключенные к проводной линии связи, под0 пружиненого ступенчатого щтока, установ

ленного внутри корпуса с возможностью продольного перемещения контактов, и термочувствительных элементов с различной температурой плавления, последовательно размещенных на наружной поверхности подпружиненного ступенч.атого штока, при этом контакты расположены друг от друга на расстоянии, равном двойной толщине термочувствительного элемента.

2. Устройтво по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено светодиодом и омметром, последовательно подключенными к линии связи.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона контроля измерения т-ры в нескольких точках выработки с одной линией связи. Для этого термоуправляемый узел 9 выполнен в виде цилиндрического корпуса (К) 13 с перфорированными крышками 14 и 15. Внутри К 13 установлены биметаллические пластины 16 и 17, подключенные к проводной линии 2 связи подпружиненного пружиной 18 ступенчатого штока 19. Последний установлен внутри К 13 с возможностью продольного перемещения закрепленных на нем контактов 21, 22 и 23 и термочувствительных элементов 24 с различной т-рой плавления. Последние последовательно размеш,е- ны на наружной поверхности штока 19. Контакты 21, 22 и 23 расположены друг от друга на расстоянии, равном двойной тол- шине элемента 24. К линии 2 последовательно подключены светодиод и омметр. При перемещении пожара по выработке и достижении ее уровня т-ры в районе узла 9 значения срабатывания пластин 16 и 17 они срабатывают и отключают неисправный участок линии 2, а световод гаснет и сигналит, что в данный момент времени т-ры в районе узла 9 равны т-рам срабатывания элемента 24. Полученные т-ры сравнивают и по ним судят об разгорании-затухании пожара в тупиковой выработке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. и сл со со СП оо 00

Г

28

риг.2

гЧ- 1 ..п

г f /

I

/ N4

25 19 10

.

физ.З

9 10

24

.

чii

40