Устройство для определения работоспособности анализаторов метана Советский патент 1992 года по МПК E21F17/18 

Изобретение относится к горной, горнодобывающей, нефтегазовой промышленности, в частности к устройствам, осуществляющим диагностику работоспособности, настройку и наладку анализаторов метана на угольных шахтах, коммуникационных коллекторах и на других объектах указанных отраслей, где применяются автоматические системы и средства газовой защиты, и может быть использовано для настройки, наладки и диагностики анализаторов метана типа АТ1-1 и АТЗ-1.

Известно устройство,содержащее каналы уровней работоспособности испытуемых объектов, схемы индикации, ключи.

Однако в этом устройстве присутствует значительно большее количество уровней работоспособности в каналах, что удорожает стоимость как самого устройства, так и проводимых на нем работ, что приводит к экономической неэффективности его применения для диагностики работоспособности анализаторов метана. Помимо этого, в указанном устройстве отсутствует конкретная информация о конкретном элементе неисправности, что затрудняет устранение данного вида неисправности в короткий срок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее генератор тактовой частоты, информационное табло, блок автоматического управления.

Однако известное устройство обеспечивает только определение работоспособности функциональных узлов датчика, ограничивая функциональные возможности устройства, а именно настройку и наладку этих элементов.

Общим недостатком известных устройств является отсутствие конкретной информации о конкретном элементе неисправности, а также элементе настройки.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет осуществления настройки и наладки функциональных узлов анализаторов метана.

Поставленная цель достигается за счет введения в устройство генератора точных значений концентрации метана, включающего в себя генератор тактовой частоты, счетчики, дешифраторы, коммутатор, индикатор и цепочку последовательно соединенных резисторов, причем выход генератора тактовой частоты соединен с входом первого счетчика, выход которого в свою очередь соединен с дешифратором, а выходы последнего с коммутатором набора резисторов, задающих точное значение концентрации метана посредством разбаланса измерительного моста, кроме того, коммутатор связан с генератором тактовой частоты, при этом тот же выход генератора через

контакты исполнительных реле первого и У второго порогов соединен с входами второго i третьего счетчиков, выходы которых через соответствующие дешифраторы сое- динейы с индикатором точных значений

0 концентрации метана. Кроме того, в устройство введены информационные табло с точным указанием местоположения и типа элемента настройки, влияющего на изменение контролируемого параметра функцио5 нального узла, а также введены табло работоспособности нерегулируемых электроэлементов, например реле, оптроны. Наряду с этим введен резервный блок питания, дающий возможность проводить настройку,

0 наладку и определение работоспособности функциональных узлов в случае неисправности узла питания анализатора метана.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема генера5 тора точных значений концентрации метана; на фиг. 3 - схема коммутатора источников питания со схемой И; на фиг. 4 - функциональная схема блока проверки выходных параметров.

0 Устройство для определения работоспособности анализаторов метана содержит источник 1 питания, блок 2 стабилизатора, контролируемый узел 3 питания, блок 4 проверки питающих напряже5 ний, элемент И 5, коммутатор 6 источников питания, контролируемый исполнительный узел 7. блок 8 проверки выходных параметров, блок 9 световой индикации, контролируемый узел 10 сигнализации и индикации,

0 блок 11 пороговых реле, генератор 12 точных значений концентрации метана, резервный блок 13 питания, узлы 3, 7 и 10 - контролируемые узлы анализатора метана. Устройство выполнено в виде металли5 ческого сварного каркаса, на котором закреплены лицевая, задняя, верхняя и две боковые стенки, Внутрь устройства электрически введены источник 1 питания, выдающий питающее напряжение на блок 2

0 стабилизатора, а блок стабилизатора связан с контролируемым узлом 3 питания, выход которого соединен с блоком 4 проверки питающих напряжений, соединенным в свою очередь через схему И 5 с коммутатором

5 источников питания, при этом выход контролируемого узла 3 питания и выход резервного блока питания соединены с входами коммутатора 6 источников литания, выход которого связан с контролируемым исполнительным узлом 7, а его выходы соединены

через блок 8 проверки выходных параметров с блоком 9 световой индикации и контролируемым узлом 10 сигнализации и индикации, кроме того, дополнительные входы контролируемого исполнительного узла соединены с выходом блока 2 стабилизатора и выходом генератора 12 точных значений концентрации метана, причем выход коммутатора 6 источниковГпитания связан с входом контролируемого узла 10 сигнализации и индикации, выход которого связан с входом контролируемого узла 3 питания. Кроме того, блок 2 стабилизатора через блок 11 пороговых реле соединен с входом генератора 12 точных значений концентрации метана, а источник 1 питания через резервный блок 13 питания соединен с коммутатором 6 источников питания.

После подключения устройства к сети переменного тока с источника 1 питания питающее напряжение 127 В, 50 Гц подается на блок 2 стабилизатора и напряжение 52 В, 50 Гц подается на резервный блок 13 питания. При этом на лицевой панели светятся индикаторы включения сети, индикаторы блока 4 проверки питающих напряжений, табло ОСИл генератора 12 точных значений концентрации метана. После этого к разъемам устройства подключают функциональные узлы контролируемого анализатора метана: узел 3 питания, исполнительный узел 7 , узел 10 сигнализации и индикации. При этом на контролируемый узел 3 питания подается стабилизированное напряжение 52 В, 50 Гц от блока 2 стабилизатора, причем выходные напряжения контролируемого узла 3 питания подаются на блок А и проверки питающих напряжений и на коммутатор 6 источников питания.

При исправности контролируемого узла 3 светятся зеленые светодиоды, указывающие на то, что шитающие напряжения в норме, и происходит автоматическое отключение резервного источника 13 питания. В случае неисправности с блока 4 проверки питающих напряжений через элемент И 5 подается сигнал неисправности на электронное реле 14 коммутатора 6 источников питания, которое своими контактами 14.1 разрывает связь между выходом контролируемого узла 3 питания и входами контролируемого исполнительного узла 7 и контролируемого узла сигнализации и индикации, а контактами 14.2 устанавливается связь между резервным блцком 13 питания и входами исполнительного узла. 7 и узла 10 сигнализации и индикации. При этом на световом табло узла 10 высвечивается местоположение и тип регулирующего элемента, позволяющего произвести настройку контролируемого узла 3 питания. Дополнительно на оптроны контролируемого исполнительного узла 7 с выхода блока 2 стабилизатора подается переменное ста- 5 билизированное напряжение 52 В, 50 Гц. Блок 8 проверки выходных параметров служит для отображения на светодиодах индикаторах блока 9 световой индикации контролируемых параметров исполнитель- 10 ного узла 7, таких, как выходной ток телеметрического усилителя, выходных напряжений и исправность оптронов. При отклонении какого-либо из параметров от допустимых значений электронная часть

5 схемы блока 8 проверки выходных параметров выдает сигнал на светодиодные индикаторы блока 9 световой индикации, отображающие место положения и тип элемента настройки, влияющего на изменение

0 контролируемого параметра узла 7 (фиг.4). Генератор точных значений концентрации метана работает следующим образом. Контактами кнопки Пуск (фиг.2) запускается генератор 15 тактовой частоты, на выходе

5 которого вырабатывается последовательность прямоугольных импульсов частотой 1 Гц, поступающая на вход первого счетчика 16, преобразующего импульсы в двоичный четырехразрядный код, уп0 равляющий работой дешифратора 17, выход которого управляет работой коммутатора 18, осуществляющего поочередное включение набора резисторов 19, откалибровэнных соответственно концент5 рации метана с точностью 0,1 СНз в диапазоне 0,5-2,0 СН4, к выходу контролируемого исполнительного узла 7. Кроме того, та же последовательность с генератора тактовой частоты через контакты реле первого и вто0 рого порогов соответственно 11.1 и 11.2 поступает на вход второго счетчика 20 и третьего счетчика 21, преобразующих эту последовательность в двоичный четырехразрядный код, который поступает на соот5 ветствующие дешифраторы 22 и 23 с подключенным к их выходам индикатором точных значений концентрации метана 0,5- 2,0 СН4 с шагом, соответствующим шагу набора резисторов 19. Затем при подключе0 нии на вход контролируемого исполнительного узла 7 резистора, соответствующего первому порогу срабатывания, обесточивается реле первого порога в блоке 11 и своими контактами 11.1 прерывает прохождение

5 тактовых импульсов на вход второго счетчика 20, после чего на индикаторе 24 высвечивается величина значения первого порога срабатывания. Аналогично работает устройство при достижении второго порога срабатывания защиты.

При прохождении полного цикла переключения набора резисторов 19 с коммутатора 18 подается сигнал Останов на генератор 15 тактовой частоты. На индикаторе 24 высвечиваются значения первого и второго порогов срабатывания и устанавли- . вается значение концентрации метана 2,5 СН4. Схема возвращается в исходное состо- яние размыканием контакта кнопки Сброс. .

В результате проверки с точностью до 0,1 СНЧизмеряется первый и второй пороги срабатывания, проверяется работоспособность оптронов контролируемого исполнительного узла 7, светодиодных индикаторов первого и второго порогов контролируемого узла 10 сигнализации и индикации, а также дается возможность настройки исполни- те ьного узла и узла сигнализации и индикации на значениях О СН4 и 2,5 .

Таким образом, преимуществом предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей за счет настройки и наладки функциональных узлов анализаторов метана путем введения в устройство генератора 12 точных значений концентрации метана, информационных табло с точным ука- занием местонахождения и типа элемента настройки и табло работоспособности нерегулируемых з-лектроэле- ментов. Наряду с этим введен резервный блок 13 питания, позволяющий проводить настройку и наладку и определение работоспособности контролируемых функциональных узлов 7 и 10 в случае неисправности контролируемого узла 3, питания анализатора метана.

Формула изобретения Устройство для определения работоспособности анализаторов метана, содержащее источник питания, соединенный

через блок стабилизатора с блоком пороговых реле, элемент И, блок световой индикации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет настройки и наладки функциональных узлов анализатора метана, в него введены блок проверки питающих напряжений, коммутатор источников питания, генератор точных значений концентрации метана, резервный блок питания, при этом

выход блока пороговых реле через генератор точных значений концентрации метана подключен к первому входу контролируемого исполнительного узла, второй вход которого соединен с выходом блока

стабилизатора, подключенного, к первому входу контролируемого узла питания, выход которого подключен к блоку проверки питающих напряжений, выход которого через элемент И подключен к первому входу коммутатора источников литания, второй вход последнего соединен с выходом контролируемого узла питания, а третий вход - с выходом резервного блока питания, подключенного к источнику питания, выход

коммутатора блоков питания подключен к третьему входу контролируемого исполнительного узла и к первому входу контролируемого узла сигнализации и индикации, второй вход которого соединен с первым

выходом контролируемого исполнительного узла, второй выход которого соединен с входом блока световой индикации, а выход контролируемогоузла сигнализации и индикации обьединен с вторым входом контролируемого узла питания.

16

is

wxof

If

Л ,

Ј

Г

J

Фиг.З

8

хх

„mito

XX

-ц- Ri&uh,:

хх

Vr ,А22УстО

-Я- Л

„иптронч исяр

XX

„Onmpoutt н&аспр

XX

-Й- „5//

и ,КИ неиспр.