Автоматизированная линия поверки и наладки шахтных сигнализаторов газа Советский патент 1992 года по МПК E21F17/18 

Изобретение относится к технике безопасности на угольных шахтах, в горной, горнодобывающей, газовой и др. отраслях промышленности, в том числе в коммуникационных коллекторах подземных сооружений, применяющих автоматические системы и средства газовой защиты, их метрологическое обеспечение, и может быть использовано при поверке и наладке шахтных сигнализаторов и датчиков метана.

Известен генератор аттестованных ме- тано-воздушных смесей для поверночно-на- ладочных работ, содержащий камеру, к одному входу которой подключен баллон с метаном, баллоны с ПГС, побудитель расхода газа, два двухходовых крана, образцовый метанометр с термокаталитическим датчиком в проточно-реакционной ячейке, многопозиционный переключатель, баллонов ПГС, тройниковый распределитель и смеситель газа, два регулируемых расходометра, а также два обратных газовых клапана.

К недостаткам данного генератора относится его низкая производительность за счет использования в подготовительных операциях (последовательное подключение и отключение только одного датчика метана к электрической и газовой схеме) ручного труда, а также наличие предварительного электропрогрева датчиков в течение 1 ч обязательно перед каждой операцией наладки или поверки. Кроме того, если расстояние от поверяемого датчика до генератора значительно, то показания изменяющейся концентрации метана на метанометре не соответствуют действительной концентрации на поверяемом датчике, что влияет на точность поверки или наладки последнего.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является автоматизированная линия поверки и наладки шахтных сигнализаторов газа, содержащая электрически связанные между собой поверочно- диагностический стенд для контроля сигнализаторов газа и устройство предварительной- подготовки, причем поверочно- диагностический стенд включает в себя электрическую схему, состоящую из многопозиционного переключателя, одна группа выходов которого подключена к электронному реле времени прохождения газовой смеси, соединенному с индикаторным све- тодиодом, блок питания и измеритель напряжения, в котором один из выходов блока питания подключен к одному из входов многопозиционного переключателя через исполнительный механизм включения электронного реле времени и контакт ротаметра, и кроме того, газовую схему с электромеханическим клапаном.

Недостатком известной линии является то, что она приспособлена к работе только в

совокупности с набором источников, подающих метановоздушную смесь, не изменяющуюся во времени, т.е. с набором ПГС, что значительно снижает функциональные возможности линии, увеличивает себестои0 мость проводимых работ и ограничивает область ее применения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей линии и области ее применения.

5 Поставленная цель достигается тем, что в автоматизированную линию введены электронное реле времени с регулятором, блокировочные реле по числу цепей пове- рочно-диагностического стенда, блок пи0 тания, кнопка Сброс, выключатель, соединенный с магистральным источником питания, световой индикатор, первый и второй многопозиционные переключатели, двухходовой газовый кран, тройниковый

5 распределитель, регулируемый ротометр, узел задержки газовой смеси, многоканальный проходной элемент, проточно-реакционная ячейка, причем выключатель соединен с блоком питания, выход которого

0 через кнопку Сброс соединен с замыкающими контактами блокировочных реле, сое- диненных между собой параллельно, которые подключены к электронному реле времени, соединенному со световым инди5 катором, вход первого многопозиционного переключателя соединен с источником по- верочно-газовой смеси, а выход через двухходовой кран подключен к входу трой- никового распределителя, один выход кото0 рого через регулируемый ротаметр соединен с входом второго многопозиционного переключателя, един выход которого непосредственно и два других через узел задержки соединены с многоканальным

5 проходным элементом, выход которого соединен с входом проточно-реакционной ячейки метанометра, которая соединена с метанометром, другой выход тройникового распределителя соединен с газовой магист0 ралью, при этом проточно-реакционная камера пневматически связана с камерой подготовки поверочной смеси, выход которой подключен к двухходовому газовому крану, один конец замыкающего контакта

5 каждого ротаметра поверо но-диагностиче- ского стенда соединен непосредственно с одним концом соответствующей обмотки блокировочного реле, другой конец которого соединен с шиной нулевого потенциала и через соответствующий замыкающий контакт электронного реле времени с входом многопозиционного переключателя пове- рочно-диагностического стенда.

На чертеже показана структурная схема Автоматизированной линии поверки и наладки шахтных сигнализаторов и датчиков газа.

Автоматизированная линия поверки и наладки шахтных сигнализаторов и датчиков газа выполнен в виде поверочно- диагностического стенда 1, электрически связанного с устройством 2 предварительной подготовки, которые содержат электрическую цепь питания электронного реле времени с регулятором, состоящую из выключателя 3, блока 4 питания, кнопки 5 Сброс, четырех параллельно соединенных замыкающих контактов 13-1 - 13-4 блокировочных реле 13, регулятора 6, электронного реле 7 времени с четырьмя замыкающими контактами 7-1 - 7-4, световой индикатор.8 и четыре цепи питания электронного реле времени подачи газовой смеси до поверяемых датчиков, каждая из которых содержит выключатель 9. блок 10 питания, исполнительный механизм 11, замыкающий контакт 12 регулируемого ротаметра 30, замыкающий контакт 7-1 реле 7 времени, многопозиционный переключатель 14, электронное реле 15 времени подачи газовой смеси до поверяемых датчиков, световой индикатор 16, кроме того, между замыкающим контактом 12 расходометра 30 и замыкающим контактом 7-1 реле 7 времени подключен один конец блокировочного реле 13. другой конец которого подключен к земле, первый многопозиционный переключатель 17, синхронно связанный с кнопкой 5 Сброс, своим выходом, через двухходовой газовый кран

18,подключен к входу тройникового распределителя 19, один выход которого через регулируемый ротаметр 20 поступает на вход второго многопозиционного переключателя 21, первый его выход непосредственно, а два других через узел 22 задержки газовой смеси, состоящий из двух спиралевидных полихлорвиниловых шлангов 22-1 и 22-2 разной длины в зависимости от скорости прохождения подаваемой смеси к поверяемому типу датчиков, подключены к входам многоканального проходного элемента 23, выход которого связан с входом проточно-реакционной ячейки 24с термокаталитическим датчиком 25 метанометра 26, другой выход тройникового распределителя

19,через исполнительный узел 27 в виде электромеханического клапана, установленный на входе общей газовой магистрали 28, подключен к входу многоканального

распределителя 29. каждый выход которого связан с входом регулируемого ротаметра 30 с замыкающим контактом 12, установленных на магистралях поверяемых датчи- 5 ков. Все указанные узлы и элементы 3-8, 13 и 17-26 расположены в одном модуле 31, внутри которого находятся баллоны с ПГС, связанные с входами первого многопозиционного переключателя 17, а снаружи распо0 ложена камера с побудителем газовой смеси, подключенная к второму входу двухходового газового крана 18.

Автоматизированная линия работает следующим образом.

5 Предварительно перед началом работы в зависимости от типа поверяемых датчиков устанавливаются в соответствующее положение регулятор 6 электронного реле 7 времени и многопозиционный переключа0 тель 14.

Автоматизированная линия подключается к сети переменного тока выключателя 3 и 9, при этом электрическая цепь питания электронного реле 7 времени с регулятором

5 6, которая контролирует прохождение газовой смеси от камеры по газовой магистрали 28 до распределителя 29. остается разомкнутой группой контактов 13-1-13-4 четырех блокировочных реле 13, а цепь питания

0 каждого реле 15 времени прохождения газовой смеси от распределителя 29 до датчиков данного ряда стенда 1 остается разомкнутой контактом исполнительного механизма 11, который включается устрой5 ством 2 предварительной подготовки, контактом 12 регулируемого ротаметра 30 стенда 1 и замыкающим контактом 7-1 реле 7 времени. В то же время общая газовая магистраль 28 заблокирована электромеха0 ническим клапаном 27, связанным с устройством 2 предварительной подготовки.

Первоначально многопозиционным газовым переключателем 21 созданное в камере метановоздушная смесь непосред5 ственно подается в проточно-реакционную ячейку 24 по газовой цепочке: Двухходовой газовый кран 18, тройниковый распределитель 19, регулируемый расходометр 20, мно- гопозиционный переключатель 21,

0 многоканальный проходной элемент 23, проточно-реакционная ячейка 24, в которой смесь аттестуется термокаталитическим датчиком 25 метанометра 26.

По истечении времени электрического

5 прогрева датчиков в стенде 1 и устройстве 2 срабатывают электромеханический газовый клапан 27, разблокирующий общую магистраль 28 и исполнительный механизм 11, установленный на выходе блока 10 питания в электрической цепочке стенда 1.

Далее открывается регулируемый ротаметр 30 на стенде 1, который устанавливает газовый поток в зависимости от типа поверяемых датчиков. Таким образом аттестованная смесь подается к поверяемым датчикам, при этом замыкается электрический контакт 12 ротаметра 30, подключая блокировочное реле 13 к питающему напряжению, которое замыкает овой контакт 13- 1, подключающий электронное реле 7 к блоку 4 питания. Одновременно с открытием вентиля ротаметра 30 многопозиционный переключатель 21 устанавливается в положение, соответствующее.типу поверяемого датчика (скорости газового потока), подключая спиралевидный элемент 22-1 или 22-2 (газовый шланг) узел 22 задержки прохождения газовой смеси в цепочку аттестации, что соответствует переносу проточно-реакционной ячейки 24 в место положения распределителя 29 на стенде 1.

По истечении времени прохождения газовой смеси от камеры по общей магистрали 28 до распределителя 29 срабатывает реле 7 времени, при этом загорается световой индикатор 8, сигнализируя о том, что концентрация метановоздушной смеси в месте расположения распределителя 29 соответствует показаниям метанометра 26. Кроме этого, замыкается его контакт 7-1, подключая к блоку 10 питания реле 15 времени по замкнутой цепи: блок 10 питания, исполнительный механизм 11, контакт 12 ротаметра 30, контакт 7-1 реле 7 времени, многопозиционный переключатель 14, реле 15 времени, и по истечении времени подачи газовой смеси от распределителя 29 до поверяемых датчиков загорается световой индикатор 16, сигнализируя о возможности проведения поверочно-наладонных работ.

При использовании в работе баллонов с ПГС операция аттестации газовой смеси исключается и дальнейшая работа автоматизированной линии продолжается в прежнем режиме, но при каждом переключении многопозиционного переключателя 17 размыкается и вновь замыкается контакт кнопки 5 Сброс, производя, таким образом, запуск нового цикла работы Автоматизированной линии.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает возможность проведения поверочно-наладочных работ с использованием метаноеоздушных смесей, приготовленных в камере, с последующей их аттестацией образцовым метанометром, причем точность поверки при этом не снижается и остается на уровне требуемой,, т.е. не ниже ±0,1 % СЩ, одновременно, расширяются функциональные возможности линии и область ее применения, а также снижаются затраты на дорогостоящее оборудование, экономический эффект.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и я

Автоматизированная линия поверки и наладки шахтных сигнализаторов газа, содержащая устройство предварительной подготовки сигнализаторов и датчиков и поверочно-диагностический стенд, который содержит четыре цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных выключателя, соединенного с магистральным источником питания, блока питания,

замыкающего контакта соответствующего ротаметра многопозиционный переключатель, последовательно соединенное электронное реле времени подачи газовой смеси до проверяемых датчиков и световой индикатор и газовую магистраль с исполнительным узлом, которая через многоканальный распределитель соединена с соответствую- щим.ротаметром, устройство предварительной подготовки сигнализаторов и датчиков

соединено с исполнительными механизмами поверочно-диагностического стенда и газовой магистралью, емкость с поверочно- газовой смесью и камеру подготовки поверочной смеси,отличающаяся тем,что,

с целью расширения функциональных возможностей и области применения, в линию поверки введены электронное реле времени с регулятором, блокировочное реле по числу цепей поверочно-диагностического

стенда, блок питания, кнопка Сброс, выключатель, соединенный с магистральным источником питания, световой индикатор, первый и второй многопозиционные переключатели, двухходовой газовый кран, тройниковый распределитель, регулируемый ротаметр, узел задержки газовой смеси, многоканальный проходной элемент, проточно-реакционная ячейка, причем выключатель соединен с блоком питания, выход

которого через кнопку Сброс соединен с замыкающими контактами блокировочных реле, соединенных между собой параллельно, которые подключены к электронному реле времени, соединенному со световым

индикатором, вход первого многопозиционного переключателя соединен с источником поверочно-газовой смеси, а выход через двухходовой кран подключен к входу трой- никового распределителя, один выход которого через регулируемый ротаметр соединен с входом второго многопозиционного переключателя, один выход которого непосредственно и два других через узел задержки соединенны с многоканальным несходным элементом, выход которого соединен с входом проточно-реакционной ячейки метанометра, которая соединена с метанометром, другой выход тройникэвого распределителя соединен с газовой магистралью, при этом проточно-реакционная камера пневматически связана с камерой подготовки поверочной смеси, выход кото рой подключен к двухходовому газовому крану, один конец замыкающего контакта

0

каждого ротаметра поверочно-диагностиче- ского стенда соединен непосредственно с одним концом соответствующей обмотки блокировочного реле, другой конец которого соединен с шиной нулевого потенциала и через соответствующий замыкающий контакт электронного реле времени с входом многопозиционного переключателя пове- рочно-диагностического стенда.

Изобретение относится к технике безопасности на шахтах. Цель - расширение функциональных возможностей и области применения.k Устройство содержит повер- очно-диа гностический , стенд 1 и устройства 2 предварительной подготовки, каждое из которых содержит выключатель 3, блок 4 питания, кнопку 5 сброса, блокировочное реле 13, электронное реле 7 времени, индикатор 8, два многопозиционных переключателя 17 и 21, двухходовой газовый кран 18, тройниковый распределитель 19, узел 22 задержки газовой смеси, многоканальный проходной элемент 23, проточно-реакционную ячейку 25. Устройство 2 содержит четыре выключателя 9, четыре блока 10 питания, четыре ротаметра 30, многопозиционный переключатель 14, электронное реле 15 времени подачи газовой смеси до проверяемых датчиков, индикатор 16, многоканальный распределитель, газовую магистраль 28 с исполнительным узлом 27. 1 ил. СО с