Устройство для сигнализации Советский патент 1991 года по МПК G08B17/10 

сл

с

Изобретение относится к автоматическим системам для обнаружения и анализа взрывоопасных концентраций горючих и взрывоопасных газов. Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства за счет ограничения дрейфа индивидуального нижнего концентрационного предела воспламенения среды (НКПВ). Устройство работает непрерывно в режимах установки нуля, установки НКПВ и измерения. Первые два режима выполняются последовательно по сигналу Калибровка. При отсутствии этого сигнала выполняется режим измерения. Выборка кода индивидуального НКПВ из блока оперативной памяти производится по сигналу с выхода разрешения считывания и передачи данных синхрогенератора. Равенство логической 1 контрольных битов соответствующих байтов первого и второго блоков оперативной памяти свидетельствует о неработоспособности детектора и необходимости его замены. 1 ил

Изобретение относится k автоматике, измерительной и вычислительной технике, в частности к автоматическим системам для обнаружения и анализа взрывоопасных концентраций горючих и взрывоопасных газов, и может быть использовано в системах контроля, например, при создании системы мониторинга окружающей среды, автоматической системы безопасности, контроля и управления морских стационарных платформ и плавучих буровых установок континентального шельфа.

Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет введения ограничения дрейфа индивидуального нижнего концентрационного предела воспламенения среды.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для сигнализации.

Устройство для сигнализации содержит датчик 1, выполненный в виде камеры с установленным в ней детектором 2, аналого- цифровой преобразователь 3, блок 4 вычитания, первый 5, второй 6 и третий 7 регистры, первый 8, второй 9 и третий 10 блоки элементов И, первый 11 и второй 12 блоки оперативной памяти, первый 13, второй 14 и третий 15 блоки сравнения, элемент ИЛИ 16, первый 17 и второй 18 проверочные баллоны с управляемыми вентилями 19 и 20 соответственно и синхрогенератор 21, имеющий пусковой вход 22, вход 23 Калибровка, установочный вход 24, выход 25 управления камерой датчика, выход 26 разрешения считывания и передачи данных, выход 27 управления поверочным баллоном и передачи данных, выход 28 управления поверочным баллоном, разреО

чэ

00

о

ю

шения считывания и передачи данных, первый выход 29 разрешения записи, выход 30 разрешения считывания, второй выход 31 разрешения записи, первый 32 и второй 33 установочные входы, первый 34, второй 35 и третий 36 сигнальные выходы.

Синхрогенератор предлагаемого устройства соответствует синхрогенератору прототипа.

Устройство для сигнализации работает следующим образом.

Перед пуском устройства в работу производится начальная установка элементов и узлов, в частности очистка содержимого блоков оперативной памяти, сброс регистров (цепи управления не показаны).

Работа устройства производится непрерывно в режимах установки нуля, установки нижнего концентрационного предела воспламенения (НКПВ) и измерения, причем первые два режима выполняются последовательно и запускаются подачей сигнала Калибровка по входу 23 синхроге- нератора 21. При отсутствии этого сигнала работа устройства выполняется в режиме измерения.

Режим установки нуля. Синхрогенератор 21с выхода 25 выдает сигнал, открывающий управляющий вход камеры датчика 1. Сигналом с выхода 27 синхрогенератора открывается управляемый вентиль 19 поверочного баллона 17 с инертным газом и подготавливается также к работе блок 9 элементов И. Инертный газ поступает в камеру датчика, после заполнения которой управляющий вход закрывается снятием сигнала с выхода 25 синхрогенератора. Измеренное значение нулевого разбаланса детектора 2 через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3 и блок 4 вычитания поступает на хранение в регистр 5, откуда, пройдя через элементы И блока 9 элементов И, сравнивается блоком 14с кодом максимально допустимого значения нулевого разбаланса, снимаемого с регистра 6. Логическая 1 выдается блоком 14 сравнения в случае превышения первым кодом второго, означающая потерю работоспособности детектора 2, и записывается в контрольный бит соответствующего байта блока 11 оперативной памяти по сигналу с выхода 29 блока 21 вместе с записью в остальные значимые разряды байта кода измеренного сигнала. Запись в контрольный бит логического О производится в противном случае. Обработка данных в режиме завершается обнулением выхода 27 синхрогенератора и закрытием управляемого вентиля 19.

Режим установки НКПВ. Синхрогенера- тар 21 с выхода 25 открывает управляющий

вход камеры датчика 1, с выхода 28 - управляемый вентиль 20 второго поверочного баллона 18 со взрывоопасным газом концентрации НКПВ. Газ поступает в камеру

датчика, после заполнения которой ее управляющий вход закрывается снятием сигнала с выхода 25 синхрогенератора. Измеренное значение отработки детектором 2 индивидуального уровня НКПВ через

0 АЦП 3 и разрешающий прохождение сигналов блок 10 элементов И поступает на блок 15 сравнения, где сравнивается с записанным в регистре 7 кодом предела индивидуального НКПВ по фактору максимально

5 допустимого отклонения его дрейфа. Параллельно сигнал отработки детектора 2 поступает на блок 4 вычитания. Сигнал с выхода 28 синхрогенератора 21 также разрешает выборку значения нулевого разбаланса дат0 чика из блока 11 оперативной памяти, контрольный бит которого через элемент ИЛИ 1 б по входу 24 блока 21 разрешает обработку данных в режиме (при нулевом сигнале), либо ее блокирует (при единичном сигнале)

5 Блоком 4 производится установление динамического диапазона измерения, значение которого хранится регистром 5 и совместно с результатом сравнения с выхода блока 15 (записываемого в контрольный бит

0 соответствующего байта) по сигналу с выхода 31 синхрогенератора 21 записывается в оставшиеся разряды байта блока 12 оперативной памяти. Логическая 1 в контрольном бите блока 12 означает превышение

5 сигналом отработки детектора 2 допустимого предела индивидуального НКПВ, логический О - соответствие сигнала допуску. Выход 28 синхрогенератора 21 обнуляется и управляемый вентиль 20 поверочного бал0 лона 18 закрывается.

Режим измерения. Синхрогенератор 21 с выхода 25 открывает управляющий вход камеры датчика 1. Значение концентрации анализируемого газа через АЦП 3 подается

5 на блок 4 вычитания. Код нулевого разбаи Лсжса датчика выбирается из блока 11 оперативной памяти (учитывается содержимое контрольного бита через элемент ИЛИ 16) по сигналу с выхода синхрогенератора и

0 подается на блок 4. В нем производится определение нулевой точки отсчета сигнала по амплитуде, которая хранится регистром 5.

Выборка кода индивидуального НКПВ

5 из блока 12 оперативной памяти производится по сигналу с выхода 26 блока 21 (содержимое контрольного бита при его равенстве логическому О также учитывается аналогично предыдущему режиму), по которому код с регистратора 5 через блок 8

элементов И поступает на блок 13 сравнения. При равенстве кодов или превышении первым второго на сигнальный выход 34 устройства выдается тревожный сигнал.

Равенство логической 1 контрольных битов соответствующих байтов блоков 11 и 12 оперативной памяти свидетельствует о неработоспособности детектора 2 по фактору превышения-им либо максимально допустимого нулевого разбаланса датчика, либо допустимого предела индивидуального НКПВ. В этом случае оператором производится замена неисправного детектора 2.

Формула изобретения Устройство для сигнализации, содержащее синхрогенератор, выход управления камерой датчика которого подключен к управляющему входу датчика, аналого-цифро- вой преобразователь, блок вычитания, три регистра, два блока элементов И, два блока сравнения, два поверочных баллона с управляемыми вентилями, датчик выполнен в виде камеры с одним пробоотборником и установленным в камере детектором, выходы аналого-цифрового преобразователя подключены к одним входам блока вычитания, выходы которого подключены к входам первого регистра, выходы которого подклю- чены к первым группам входов первого и второго блоков элементов И, входам сигнала данных первого и второго блоков оперативной памяти, выход разрешения считывания и передачи данных синхрогене- ратора подключен к второй группе входов первого блока элементов И и входу считывания второго блока оперативной памяти, выход управления поверочным баллоном и передачи данных синхрогенератора под- ключей к второй группе входов второго блока элементов И и управляющему входу управляемого вентиля первого поверочного баллона, выход управления поверочным баллоном, разрешения считывания и пере- дачи данных синхрогенератора подключен к первому входу считывания первого блока оперативной памяти и управляющему входу управляемого вентиля второго поверочного баллона, первый выход разрешения записи и выход разрешения считывания синхрогенератора подключены соответственно к входу записи и второму входу считывания первого блока оперативной памяти, второй выход разрешения записи синхрогенерато-

ра подключен к входу записи второго блока оперативной памяти, выходы первого блока элементов И и информационные выходы второго блока оперативной памяти подключены соответственно к одним и другим группам входов первого блока сравнения, выход которого является первым сигнальным выходом устройства, вход второго регистра является первым установочным входом устройства, выходы второго блока элементов И и второго регистра подключены соответственно к одним и другим группам входов второго блока сравнения, выход которого подключен к контрольному входу первого блока оперативной памяти и является вторым сигнальным выходом устройства, вход Калибровка синхрогенератора является входом Калибровка устройства, пусковой вход синхрогенератора является пусковым входом устройства, информационные выходы первого блока оперативной памяти подключены к другим входам блока вычитания, вход третьего регистра является вторым установочным входом устройства,о тличающееся тем,что, с целью повышения функциональной надежности устройства за счет ограничения дрейфа индивидуального нижнего концентрационного предела воспламенения среды, в него введены элемент ИЛИ, третий блок элементов И, третий блок сравнения, выход датчика подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первой- группе входов третьего блока элементов И, выход управления поверочным баллоном, разрешения считывания и передачи данных синхрогенератора подключен к:второй группе входов третьего блока элементов И, выходы которого под-- ключены к-одной группе входов третьего бло кз сравнения, выход которого является третьим сигнальным выходом устройства и подключен к контрольному входу второго блока оперативной памяти, контрольный выход которого и контрольный выход первого блока1 оперативной памяти подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному входу синхрогенератора, управляемые вентили первого и второго поверочных баллонов соединены с пробоотборниками камеры датчика, выходы третьего регистра подключены к другой группе входов третьего блока сравнения.

Кали. 2J