Искровой сигнализатор взрывоопасности Советский патент 1992 года по МПК G08B17/04 

Изобретение относится к средствам пневмоавтоматики, а именно к пневматическим сигнализаторам взрывоопасное™ горючих газов и паров в воздухе производственных помещений, и может быть использовано для обнаружения аварийных ситуаций.

Известны искровые сигнализаторы взрывоопасное™, реализующие метод непосредственного испытания на взрывае- мость с помощью искры контрольного объема анализируемой смеси, предварительно обогащенной з заданном соотношении горючим газом.

Известен также искровой сигнализатор взрывоопасное™, содержащий камеру взрыва со встроенными огнепреградителя- ми и генератором искры, детектор взрыва, эжектор, дозатор горючего газа на основе стабилизатора давления и пульсирующей емкости с двумя клапанами в ее рабочей полости, входного и выходного клапанов, блока управления, а также линию исследуемой парогазовоздушной смеси, линию эталонного горючего газа и линию сброса воздуха в атмосферу.

В процессе работы под воздействием управляющих сигналов с блока управления в сигнализаторе поочередно циклически осуществляется следующая последовательность операций: очистка камеры взрыва от продуктов предыдущего анализа, забор в камеру свежего исследуемого газа, ввод в камеру определенной дозы горючего газа и тщательное ее перемешивание с исследуемым газом, подача искры и, наконец, детектирование взрыва по давлению в камере. При этом по величине разбавления исследуемого газа горючим судят по степени взры- воопасности исследуемого газа. Сигнальная концентрация, непосредственно связанная с величиной разбавления, и погрешность сигнализатора являются основными метрологическими характеристиками.

В зависимости от величины сигнальной концентрации и с учетом погрешности настройку и поверку известных сигнализаторов осуществляют используя баллоны с водородовоздушными поверочными газовыми смесями (ПГС).

Использование баллонов с ПГС для осуществления процесса настройки и поверки значительно усложняет этот процесс и требует соблюдения жестких правил техники безопасности при работе с ними.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик путем упрощения процесса поверки и настройки.

Поставленная цель достигается тем, что искровой сигнализатор взрывоопасное™, содержащий камеру взрыва, установленный в ней генератор искры, линии исследуемой

парогазовоздушной смеси и эталонного горючего газа, первый клапан, выход которого соединен через входной огнепреградитель с камерой взрыва, эжектор с каналами питания и сброса, вход которого через второй

0 клапан сообщен с выходным огнепрегради- телем и с индикатором взрыва, дозатор эталонного горючего газа, выполненный в виде стабилизатора давления и пульсирующей емкости, управляющая полость которой свя5 зана с атмосферой, а рабочая полость через третий клапан соединена с выходом стабилизатора давления и через четвертый клапан - с выходом первого клапана, и блок управления, первый выход которого связан

0 с управляющими входами первого, третьего и четвертого клапанов, второй выход - с управляющим входом второго клапана, а третий выход - с генератором искры, снабжен переключателем режима, выполнен5 ным с двумя входами и с одним выходом, связанным со входом первого клапана, и узлом задания давления эталонного горючего газа, выполненным в виде одномембран- ных задатчиков давления по числу

0 поверяемых точек, многоконтактного переключателя и дополнительного дросселя, причем первый вход переключателя режима соединен с линий исследуемой парогазовоздушной смеси, а второй вход - с атмос5 ферой, стабилизатор давления эталонного горючего газа выполнен в виде трехмемб- ранного элемента сравнения, первое сопло которого сообщено с линией эталонного горючего газа, а второе сопло, первая и вторая

0 проточные камеры и минусовая камера соединены между собой и с выходом стабилизатора давления, проточная камера каждого из задатчиков давления через соответствующий контакт многоконтактного переклю5 чателя соединена с плюсовой камерой трехмембранного элемента сравнения и с соплом предыдущего задатчика давления, проточная камера первого задатчика соединена через дополнительный дроссель с ка0 налом питания, сопло и глухая камера последнего задатчика соединены с атмосферой, а проточная камера последнего задатчика соединена, кроме того, с глухими камерами всех предыдущих задатчиков.

5Нафиг,1 представлена принципиальная

схема сигнализатора; на фиг.2 - циклограмма его работы.

Сигнализатор состоит из камеры 1 взрыва со встроенными входным 2 и выходным 3 огнепреградителями, генератором 4

искры, детектора 5 взрыва, эжектора 6. Эжектор 6 имеет каналы питания 7 и сброса 8. Дозатор эталонного горючего газа выполнен в виде стабилизатора 9 давления и пуль- сирующей емкости 10, управляющая полость 11 которой соединена с атмосферой, а рабочая полость 12 - с третьим клапаном 13 и с четвертым клапаном 14.

Выход переключателя 15 режима связан через первый клапан 16 с выходом клапана 14 и с огнепреградителем 2. Один вход переключателя 15 сообщен с атмосферой, а другой - с линией 17 исследуемой парогазо- воздушной смеси.

Стабилизатор 9 давления выполнен в виде трехмембранного элемента сравнения, к первому соплу которого подключена линия 18 эталонного горючего газа.

Узел задания давления горючего газа выполнен в виде одномембранных задатчи- ков 19 давления по числу поверяемых точек. Канал 20 питания подключен дополнительный дроссель 21. Проточные камеры 19 за- датчиков через контакты многоконтактного переключателя 22 соединяются с плюсовой камерой элемента. Вход эжектора 6 соединен через второй клапан 23 с огнепреградителем 3.

В состав сигнализатора входит блок управления (не показан), первый выход 24 которого связан с управляющими входами клапанов 13, 14 и 16, второй выход 25 - с управляющим входом клапана 23, а третий выход 26 - с генератором 4 искры.

Сигнализатор работает следующим образом.

В рабочем режиме переключатель 15

замкнут на линию 17 исследуемого газа, а

переключатель 22 - на последний из задатчиков 19. При Pt 0 и 1 клапаны 23, 13

и 10 замкнуты, а клапан 14 разомкнут.

Исследуемый газ непрерывно просасывается эжектором 6 через камеру 1, а горючий газ поступает в пульсирующую емкость 10. При этом из камеры 1 удаляются продукты предыдущего анализа, а сама камера заполняется свежим исследуемым газом. В дальнейшем при Pt 0 и Р0 0 клапаны 11 и 9 замкнуты, а клапаны 8 и 10 разомкнуты. Камера 1 сообщается с пульсирующей ем- котью и отключается от линии исследуемого газа. В этот момент в камере 1 растет вакуум, под действием которого доза горючего газа из камеры 12 пульсирующей емкости поступает в камеру 1. Затем одновременно Pt 1 и В 1. Клапаны 23 и 14 размыкаются, а клапаны 13 и 16 замыкаются. Под действием вакуума в камере 1 в нее дополнительно засасывается некоторое количество исследуемого газа до установления в камере атмосферного давления. При этом происходит форсированное перемешивание горючего и исследуемого газов в камере. Через некоторое время под действием импульсов Pf в камере образуется серия искр, поджигающих смесь. Если при этом концентрация горючих компонентов в исследуемом газе соответствуетсигнальной точке, то в камере произойдет взрыв, что приведет к

срабатыванию детектора 5. В дальнейшем описанные процессы будут циклически повторяться.

В режиме настройки и поверки переключатель 15 замкнут на линию сброса

воздуха в атмосферу, а переключатель 22 поочередно в зависимости от точки поверки замыкается на соответствующий задатчик 19. При этом через камеру 1 вместо исследуемого газа просасывается воздух из линии сброса его в атмосферу, а доза горючего газа, поступающего в камеру 1 из емкости 10, увеличивается пропорционально давлению Ро Ро Ро, подключенного к стабилизатору 9 первого, второго или третьего

задатчика 19.

Давление Ро и Ро выбирают такими, чтобы в первом случае в камере не было взрывов, а во втором взрывы были наверняка. Если в процессе работы сигнализатора

по какой-либо причине произойдет смещение сигнальной точки (например, вследствие засорения огнепреградителей, уменьшения мощности эжектора и т.п.), то перед поверкой производят настройку сигнализатора путем корректировки дозы горючего газа по давлению Ро. После настройки проводят поверку путем подачи давления Ро и Ро , автоматически отслеживающих давление Ро, поскольку в глухие камеры задатчиков РО и РО подается давление Ро.

Таким образом, обеспечивается возможность осуществления настройки и поверки сигнализатора при выпуске из

производства и в условиях эксплуатации без использования громоздкого, сложного и достаточно опасного оборудования - баллонов с ПГС, причем по месту установки сигнализатора (при использовании баллонов с

ПГС сигнализатор демонтируют и проводят настройку и поверку специальных помеще - ниях).

Формула изобретения Искровой сигнализатор взрывоопасно- сти, содержащий камеру взрыва, установленный в ней генератор искры, линии исследуемой парогазовоздушной смеси и эталонного горючего газа, первый клапан,

выход которого соединен через входной ог- непреградитель с камерой взрыва, эжектор с каналами тщания и сброса, вход которого через второй клапан сообщен с выходным огнепреградителем и с индикатором взры- ва, дозатор эталонного горючего газа, выполненный в виде стабилизатора давления и пульсирующей емкости, управляющая полость котооой связана с, атмосферой, а рабочая полость через третий клапан соединена с выходом стабилизатора давления и через четвертый клапан - с выходом первого клапана, и блок управления, первый выход которого связан с управляющими входами первого, третьего и четвертого кла- панов, зторой выход - с управляющим входов второго клапана, а третий выход - с генератором искры, отличающийся , что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем упрощения про- цесга поверки и нйстройки, он снабжен г.спг клю-ателгч режима, выполненным с двумя входами и с одним выходом, связан- HLIM с; входом первого клапана и узлом зз- д-энкя дазления эталонного горючего газа, выполненным в виде однсмембранных задатчиков давления по числу поверяемых точек, многоконтактного переключателя и дополнительного дросселя, причем первый вход переключателя режима соединен с линией исследуемой парогазовоздушной смеси, а второй вход - с атмосферой, стабилизатор давления эталонного горючего газа выполнен в виде трехмембранного элемента сравнения, первое сопло которого сообщено с линией эталонного горючего газа, а второе сопло, первая и вторая проточные камеры и минусовая камера соединена между собой и с выходом стабилизатора давления, проточная камера каждого из за- датчиков давления через соответствующий контакт многоконтактного переключателя соединена с плюсовой камерой трехмембранного элемента сравнения и с соплом предыдущего задатчика давления, проточная камера первого задатчика соединена через дополнительный дроссель с каналом питания, сопло и глухая камера последнего задатчика соединены с атмосферой, а проточная камера последнего задатчика соединена, кроме того, с глухими камерами всех предыдущих задатчиков.

Изобретение относится к средствам пневмоавтоматики, а именно к пневматическим сигнализаторам взрывоопасное™ горючих газов и паров в воздухе производственных помещений, и может быть использовано для обнаружения аварийных ситуаций. Задача, решаемая изобретением, - улучшение эксплуатационных характеристик путем упрощения процесса поверки и настройки. Искровой сигнализатор взрывоопасности содержит камеру взрыва 1, установленный в ней генератор искры 4, линии 17,18 исследуемой парогазо20 воздушной смеси и эталонного горючего газа, первый клапан 16, выход которого соединен через входной огнепреградитель 2 с камерой взрыва 1, эжектор 6 с каналами питания 7 и сброса 8, вход которого через второй клапан 23 сообщен с выходным огне- преградителем 3 и с индикатором 5 взрыва, дозатор эталонного горючего газа, выпол- .ненный в виде стабилизатора давления 9 и пульсирующей емкости 10, управляющая полость 11 которой связана с атмосферой, а рабочая полость 12 через третий клапан 13 соединена с выходом стабилизатора давления и через четвертый клапан 14-с выходом первого клапана 16, и блок управления, первый выход 24 которого связан с управляющими входами первого, третьего и четвертого клапанов второй выход 25 - с управляющим входом второго клапана, а третий выход 26 - с генератором искры, сигнализатор снабжен переключателем режима 15, выполненным с двумя входами и с одним выходом, связанным со входом первого клапана 16, и узлом задания давления эталонного горючего газа, выполненным в виде одномембранных задатчиков 19 давления по числу поверяемых точек, многоконтактного переключателя 22 и дополнительного дросселя 21.2 ил. мсследуепый газ Ё XI СО Ч XI 00 Фиг

Фиг. 2