Устройство сигнализации состояния концентрации газа Советский патент 1991 года по МПК E21F5/00 

цилиндра 1, усилитель напряжения 10 с цифровым вольтметром, реле времени 11, подсоединенное с злектрокатушке 12, ограничитель 13 хода поршня, клапан 14, соединенный с радиопередзющим устройством 15. При подключении реле времени 11 кзлек- тронапряжению электрокатушки 12 создают

электромагнитное поле, которое приведет в движение поршень 3, который сжимает газ или воздух в цилиндре 1. Произойдут прогиб мембраны 4, которая переместит движок 7 потенциометра 8, и разбаланс моста, что отразится на вольтметре. Может произойти сигнализация, звуковая или световая. 1 ил.

Изобретение относится к приборам для определения состава газа по его физическому свойству, определения концентраций газа и к определению примесей одного газа или нескольких газов в другом.

Известны устройства, которые могут определить состав воздуха, но они как правило лабораторные, стационарные, громоздкие и оперативно не могут выдать сведения или просигнализировать о отклонении определенной воздушной среды от чистого воздуха.

Известен прибор СМС-2, который портативный, но он сигнализирует только о появлении в воздухе газа метана, т.е. воспламеняющегося газа...

Известен прибор для измерения и анализа физико-химического исследования газа. Этот прибор работает по- принципу нагнетания газа в камеру, в которой уста- . новлена мембрана, связанная со штоком и далее с элементом превращения поступательного движения в электрическое.

Недостатком этого устройства есть то, что камера его, куда нагнетается газ и где происходит сжатие, выполнена из эластичного или из упругого материала. А эти материалы и, следовательно, камеры из них в виде гофрированной переменного объема, коробки, сильфона, анероидной коробки могут изменять свои физические параметры и при той же силе нагнетания газа мембрана будет прогибаться по-разному. Следовательно для испытания и определения газа

-по его физическим свойствам с большой точностью эти приборы не пригодны, ибо могут показать совершенно другие показания. . Аналогичным недостатком обладает устройство для измерения скорости изменения давления,

В данных устройствах шток проходит через стенку камер, в которых давление или

температура отличается от их наружной среды. А это означает, что штоки в стенках должны быть уплотнены, т.е. эти штоки в стенках встречают относительно большое сопротивление, которое отрицательно сказывается на их чувствительность. В результате отличить один газ. от другого по физическому свойству, в частности по разности сжимаемости и упругости, нечувствитель- ным.приббром невозможно, а если и возможно, то с большими погрешностями и

далеко не всегда,

.... Наиболее близка к предлагаемой конструкция устройства сигнализации и аварийного оповещения в шахтах, в котором

камера сжатия газа или воздуха жесткая. Стенки цилиндра и поршня отполированы и притерты с высоким допуском, что обеспечивает легкость и большую лабильность сжатия газа определенным ходом поршня.

Это устройство предназначено для определения и сигнализации о наличии в воздухе взрывоопасных газов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможнрсти определения чистоты газа или воздуха.

На чертеже схематически изображено устройство сигнализации состояния концентрации газа, разрез.

Устройство содержит цилиндр 1 из немагнитного материала, в боковой стенке которого содержится отверстие 2 для прохода воздуха, поршень 3 из ферромагнитного материала, мембрану 4, встроенную в цилиндр, зубчатую рейку 5, прикрепленную к мембране в центре, которая находится в зацеплении с зубчатым колесом б, ось которого сочленена с ползунком 7 потенциометра 8 электрического моста, который

размещен внутри цилиндра 1 в непосредственной близости с зубчатым колесом, остальные три резистора 9 электрического моста размещены за пределами цилиндра, усилитель 10 напряжения с цифровым

вольтметром, реле 11 времени, подсоеди- ненное к электрокатушке 12, размещенной на поверхности цилиндра, ограничитель 13 хода поршня, клапан 14. выхода испытуемого газа, радиопередающее устройство 15.

Устройство определения чистоты и концентрации газа работает следующим образом.

При подключении реле 11 времени к электронапряжению с заданным интервалом времени поступает на электрокатушки 12 напряжения. При этом электромагнитные поля увлекают поршень 3 и приводят его в движение и этим будет сжиматься газ или воздух в цилиндре 1. Газ в полость цилиндра попадает через отверстие 2 и кана- лы, имеющиеся в поршне. Цифровой вольтметр отрегулирован так, что при ежа- тии чистого, к примеру, воздуха поршнем с заданным ходом на вольтметре 10 будут показания в виде 1, так как мембрана 4 прогнется на расстояние, при котором рейка 5 и ползунок 7 разбалансируют мост так, что разность падения напряжения на плечах моста будет соответствовать единице. Если в воздух попадает отравляющий газ углекислый, плотность которого примерно в полтора раза выше чистого воздуха, то при том же ходе поршня мембрана соответственно прогнется больше и на приборе цифровом вольтметре цифра будет соответственно больше (примерно 15), что насторожит человека, проверяющего воз- дух. Проверку проводят известным способом дистанционно, а сигнализация может быть звуковая, световая, радиоволновая. Если, допустим, в воздух попадет водород, то общая плотность воздуха будет ниже еди- ницы и при сжатии такого воздуха (газа) тем же ходом поршня на вольтметре появится цифра ниже единицы. Ограничителем 13 можно установить заданный ход поршня для определенного газа, так как его диск эксцентрически установлен на оси. Электроклапан при заданной компрессии может открываться, выпускать испытанный газ и

оставлять место в цилиндре для следующей порции газа.

При определении концентрации газа, водорода в замкнутой камере, нужно подобным образом исходную концентрацию принять за единицу, а последующая концентрация при ее сжатии будет меньше или больше прогибать мембрану и соответственно продвигать зубчатую рейку, поворачивать зубчатое колесо, сдвигать ползунок электромоста, чем будет разбалансировать- ся мост и соответственно разности падения напряжения высвечиваться цифрами на вольтметре.

Формул а изобретени я Устройство сигнализации состояния концентрации газа, содержащее цилиндрический корпус, внутри которого размещен поршневой электрокомпрессор с обмоткой, подключенный через реле времени к источнику питания, расположенная в верхней части корпуса мембрана и сигнализатор, о т- личающёеся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности определения чистоты газа или воздуха, оно снабжено зубчатой рейкой, установленной в центре мембраны, зубчатым колесом, укрепленным на валу с возможностью взаимодействия с зубчатой рейкой, электрическим мостом с потенциометром и цифровым вольтметром, причем движок потенциометра электрического моста механически соединен с зубчатым колесом, в одну диагональ электрического моста включен источник питания, а другая подключена к цифровому вольтметру, соединенному с сигнализатором.