ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАНА, Советский патент 1965 года по МПК G01N25/30 

Целью настоящего изобретения является создание прибора, который позволил бы повысить безопасность ведения взрывных работ, обеспечить надежность и увеличить срок его службы в тяжелых шахтных условиях.

Особенность рассматриваемого прибора заключается в том, что в метанометре каталитический и сравнительный элементы с рабочей температурой до 450°С размещены в одной реакционной камере с односторонним естественным доступом анализируемого газа, а взрывное устройство снабжено опорным диодом, включенным встречно в цепь обратной связи. Такое выполнение прибора позволяет повысить безопасность ведения взрывных работ, обеспечить надежность и увеличить срок его службы в тяжелых щахтных условиях.

На фиг. 1 изображена электрическая схема прибора для измерения концентрации метана, сопротивления взрывной цепи и воспламенения электродетонаторов; на фиг. 2 - датчик метана в сборе.

Прибор состоит из трех обособленных схем:

а)схемы измерения сопротивления взрывной цепи;

ной цепи состоит из моста постоянного тока (сопротивления RT, Rs, Re) и измеряемого сопротивления, подключаемого во время измерений к клеммам Л, Л- окисло-ртутного

элемента типа ОР-3 с последовательно включенным гасящим сопротивлением RQ и переключателя П-2.

Поворотом ключа П в свободное плечо моста через линейные клеммы Л1 и Л подключается взрывная цепь, сопротивление которой необходимо измерить, и к одной из диагоналей подключается источник питания Б. При этом стрелочный прибор, который через контакт кнопки КН все время включен в противоположную диагональ моста, покажет сопротивление взрывиой цепи. После измерения переключатель Я2 под действием возвратной пружины устанавливается в первоначальное положение, и схема приходит в исходное положение.

Схема взрывного прибора состоит из полупроводникового преобразователя, элементов удвоения, схемы готовности взрывного прибора к взрыву, элемента стабилизации напряжения, конденсатора-накопителя и пакетного переключателя П.

Поворотом переключателя fJi в положение «заряд замыкается цепь питания преобразователя напряжения. Генерируемый генератосхему удвоения (, В) заряжает до необходимой энергии конденсатор-накопитель Cg. При достижении на конденсаторе-накопителе 580-640 8 срабатывает элемент схемы стабилизации PI, подавая на базу триода КТ положительный импульс, обеспечивающий стабилизацию напряжения на конденсаторе-накопителе.

Наиболее дешевыми и удобными для отбора при серийном производстве являются опорные диоды, которые применены в данной схеме.

В момент срабатывания схемы стабилизации загорается неоновая лампочка ЛН1, сигнализирующая о, готовности прибора произвести взрыв.

Поворотом переключателя П в положение «взрыв разъединяется цепь питания генератора, конденсатор-накопитель включается на 2-4 мсек во взрывную цепь и затем замыкается на разрядное сопротивление R, снимающее остаточный заряд. В положении «разряд, т. е. нерабочем положении, взрывпой прибор хранится и транспортируется.

Метанометр состоит из моста постоянного тока, в измерительную диагональ которого включается стрелочный прибор с двумя щкалами, показывающими измерения в омах и в % CHi.

Принцип действия метанометра основан на беспламенном сжигании метана на каталитическом элементе, который представляет собой цилиндрик из окиси алюминия, покрытый смесью платины и палладия. На цилиндрик намотана платиновая спираль, которая выполняет функции нагревателя и термометра сопротивления. Платиновая спираль является рабочим плечом мостовой измерительной схемы Rp. В смежное плечо моста R,. включена идентичная платиновая спираль, намотанная на цилиндрик из окиси алюминия, выполняющего функции сравнительного элемента. Плечи и 15 выполнены из монголиновой проволоки. Рабочий и сравнительный элементы размещены в общей реакционной камере, которая через взрьшозащитную сетку соединяется с анализируемой атмосферой. Ток, протекающий в плечах моста через термометры сопротивления, намотанные на рабочий и сравнительный элементы, нагревает их до температуры 400-450°С, достаточной для беспламенного сжигания метана на рабочем элементе. Анализируемый воздух поступает в реакционную камеру за счет диффузии и конвенции. При отсутствии метана в анализируемом воздухе мост находится в равновесии и стрелочный прибор показывает нуль. Метан, появившийся в окружающей атмосфере, начинает гореть на рабочем элементе. При этом повышается температура термометра сопротивления, что вызывает изменение его омического сопротивления. Изменение сопротивления RP нарушает баланс моста, и в измерительной диагонали протекает ток, пропорциональный концентрации метана.

Для измерения содержания метана нажимают кнопку КН, при этом в измерительную диагональ моста включается прибор Пр, а в диагональ питания - батарея Б. Весь процесс измерения концентрации метана длится

несколько секунд, при этом кнопка остается нажатой. Произведя измерения, кнопку отпускают, приводя схему в исходное положение.

Предмет изобретения

Прибор для измерения концентрации метана, сопротивления взрывной цепи и воспламенения электродетонаторов, включающий метанометр, выполненный по мостовой схеме,

одним плечом которой служит элемент сжигания метана, вторым - компенсирующий элемент, а два других имеют постоянные сопротивления; измеритель сопротивления взрывной цепи и взрывное устройство, выполненное в виде бесконтактного транзисторнотрансформаторного преобразователя низкого напряжения автономного источника питания в переменный ток высокого напряжения с цепью обратной связи между вторичной обмоткой трансформатора и базой транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности ведения взрывных работ, обеспечения надежности лрибора и увеличения срока его службы в тяжелых шахтных услоВИЯХ, в метанометре-. каталитический и сравнительный элементы с рабочей температурой до 450°С размещены в одной реакционной каг мере с односторонним естественным доступом анал;из;ируемого газа, а взрывное устройство

снабжено . опорным диодом, включенным встречно В-цепь обратной связи.