Устройство для сигнализации Советский патент 1992 года по МПК G08B17/10 

тельной камеры 2, и детектор 3, установленный в камере 1.

Устройство содержит также пртбоза- б. фные камеры 4, причем подготовь е.льная камера 2 имеет насос 5, фильтр 6 нижней частоты, блок 7 выборки-хранения, анллого- цифровой преобразователь (АЦП) 8, блок 9 вычитания, регистр 10, первый 11, второй 12 и третий 13 блоки элементов И, блок 14 сравнения, блок 15 оперативной памяти, а также газовый переключатель 16, первый 17 и второй 18 поверочные баллоны. Камера 1 имеет выходной клапан 19.

Подготовительная 2 датчика имеет входной 20 v ь одной 21 клапаны, каждая пробозаборная камера оборудовгна входным 22 и выходным 23 клапанами,

На фиг.1 также обозначены пусковой вход 25 синхрогенератора 24 и его вход Калибровка 26, режимный 27 и сигнальный 28 входы, выход 29 управления камерой датчика, адресные выходы 30, первый выход 31 разрешения считывания и передачи данных, первый выход 32 управления повероч- ным баллоном, второй выход 33 разрешения считывания и передачи данных, первый выход 34 разрешения записи, выходы 35 управления пробозаборными и подготовительной карьерами, выхода 56 управления выходными клапанами пробозз- борных и подготовительной камер, выход 37 управления блоком выборки-хранения, выход 38 запуска преобразователя, второй выход 39 управления поверочным баллоном, второй выход 40 разрешения записи, а так- же сигнальный выход 41 устройства.

Устройство для сигнализации работает следующим образом.

Перед его работой производится начальная установка элементов и узлов, а час- тностм очистка содержимого бпока оперативной памяти, сброс всех регистров и счетчика в синхрогенераторе, причем исходное состояние счетчика соответствует первому адресу первой пробозаборной меры. Детектор 3 датчика находится в прэ- делах допуска работоспособности.

Далее устройство работает непрерывно в режимах установки нуля, установки нижнего концентрационного предела распрост- ранения пламени (НКПР) и измерения, причем установка нуля и установка НКПР выполняются последовательно и запускаются подачей сигнала Калибровка по входу 26 синхрогенератора 24, временная диаграмма работы которого приведена на фиг.2. При отсутствии сигнала Калибровка работа проходит в режиме измерения

В режиме установки нуля устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода 32 синхрогенератора 24 открывает управляемый вентиль первого поверочного баллона 17 с инертным газом. Аналогичный сигнал с выхода 29 синхрогенератора открывает управляющий вход 19 камеры 1 датчика, и инертный газ поступает в камеру 1 через пробоотборник, под давлением вытесняя газовоздушную среду, оставшуюся в ней от предыдущих циклов измерения. После очистки и заполнения камеры 1 датчика сигнал с выхода 29 синхрогенератора снимается и управляющий вход камеры закрывается.

Измеренное значение нулевого разбаланса детектора 3 датчика поступает на фильтр 6 нижней частоты, сглаживающий шумовые высокочастотные составляющие с выхода которого подается из информационный вход блок 7 пыборки-храненмя, в котором по смгнЕпу с выхода 37 синхрогенерэтора 24 удится мгновенное временного квантование и запоминается выборка на время полного цикла аналого-цифрового преобразования. Единичный сигнал с выхода 32 синхрогенератора 24 снимается и управляемый вентиль поверочного баллона 17 закрывается. Процесс преобразования АЦП 8 в цифровую форму значения нулевого разбаланса детектора 3 разрешается с выхода 38 смнхрогене- ратсра 24. после завершения которого поступление на сигнальный вход 28 синхро- генерэтора сигнала с выхода признака конца преобразования АЦП 8 свидетельствует о завершении преобразования. Поскольку вторые входы блока 9 вычитания обнулены, цифровой код сигнала проходит блок 9 без изменения и хранится регистров 10.

Адрес первой ячейки в блоке 15 оперативной памяти инициирован с выхода 30 синхрогенератора 24, поступление единичного сигнала с выхода 34 которого разрешает по входам сигнала данных запись в блок 15 с первого по восьмой биты с регистра 10 кода измеренного значения нулевого разбаланса детектора 3. Циклическое изменение адреса на пыходе 30 с черрдованием разрешающего сигнала на выходе 34 синхрогенератора 24 приводит к заполнению соответствующих битов всех ячеек блока 15,

В режиме установки НКПР устройство работает следующим образом.

Адрес первой ячейки блока 15 оперативной памяти инициирован с выхода 30 синх- рогенератора 24, единичный сигнал с выхода 39 которого открывает управляемый вентиль второго поверочного баллона 18 с взрывоопасным газом, характерным для донкой кон гролкруемой среды и концентрация «с горого соответствует НКПР. Цель режима - установка индивидуальных значений НКПР с учетом технических особенностей датчика, например его нулевого разбаланса,

С выхода 29 синхрогенераторэ 24 сигнал открывает управляющий вход 19 камеры 1 датчика. Газ повышенной концентрации уровня НКПР поступает в камеру и под давлением вытесняет инертный газ, оставшийся в ней от предыдущего режима работы устройства. После очистки и заполнения камеры 1 датчика выход 2.9 обнуляется и управляющий вход 19 камеры датчика закрывается,

Измеренное значение отработки детектором 3 индивидуального уровня НКПР через фильтр б нижней частоты и блок 7 выборки-хранения (управляется с выхода 37 синхрогенератора 24} поступает на АЦП 8, преобразуется в цифровую форму и подается на первые входы блока 9 вычитания. К этому времени сигналом с выхода 33 синх- рогенераторов 24 разрешается чтение из блока 15 оперативной памяти измеренного в предыдущем режиме значения нулевого разбаланса детектора, которое через блок 13 элементов И поступает на вторые входы блока 9 вычитания. Выход 33 синхрогенератора 24 обнуляется и разностный сигнал с выхода блока 9 поступает для хранения в регистр 10. С выхода 40 синхрогенератора 24 единичный сигнал разрешает запись данных с регистра 10 в блок 15 с 9-го по 16-й биты. Циклическое изменение адреса на выходе 30 с чередованием сигнала на выходе 40 синхрогенератора 24 приводит к заполнению соответствующих битов всех ячеек блока 15.

В режиме измерения устройство работает следующим образом.

Адрес первой ячейки блока 15 оперативной памяти инициирован с выхода 30 синхрогенератора. Отсюда по управляющим входам газовым переключателем 16 подключен магистральный вход первой про- бозаборной камеры 4 к магистральному выходу и пробоотборнику камеры 1 датчика. Подключение соответствующего насоса 5 пробозаборной камеры 4 производится либо этим же сигналом с выхода 30 синхрогенератора (на фиг.1 цепи подключения не показаны), либо оператором с пульта управления, С выхода 29 синхрогенератора 24 поступает сигнал, открывающий управляющий вход 19 камеры 1 датчика, после проветривания которой он закрывается. Далее, в зависимости от цепи контроля газовоз- дущной среды, устройство работает в операционном цикле либо накопительного, либо прямого газоотбора. Вид операционного цикла определяется и устанавливается оператором.

В операционном цикле накопительного газоотбора (управление по входу 27 синхро- 5 генератора) синхрогенератор 24 выдает единичный сигнал на всех разрядах выхода 35, открывающий управляющие входы входного клапана 22 пробозаборных камер 4 и управляющий вход входного кпзпанэ 20

0 подготовительной камеры 2 датчика на время поступлений одной пробы (порции) газа из контролируемой среды (это время определяется частотой следования импульсов, вырабатываемых генератором импульсов в

5 синхрогенерзторе). Пробы газа по контролируемым точкам с помощью насосов 5 подаются в пробозаборные камеры 4 и, соответственно, в подготовительную камеру 2 датчика, после чего управляющие входы

0 входных клапанов 22 пробозаборных камер 4 и 20 подготовительной камеры 2 датчика закрываются. С выхода 36 синхрогенератора 24 открывается управляющий вход выходного клапана 23 первой пробозаборной

5 камеры 4 на время передачи пробы газа в камеру 1 датчика.

Поскольку газовым переключателем 16 выполнено подключение первой пробозаборной камеры 4 через его соответствую0 щи и магистральный вход и магистральный выход к камере 1 датчика, проба газа первой контролируемой точки из первой пробозаборной камеры 4 поступает в камеры 1 датчика. Детектором 3 определяется

5 концентрация анализируемого газа, аналоговое значения которой через фильтр 6 нижней частоты, блок 7 выборки-хранения (управпение с выхода 37 синхрогенератора) и АЦП 8 в цифровом коде подается на пер0 вые входы блока 9 вычитания.

К этому времени код нулевого разбалзн- са детектора 3 считывается по сигналу с выхода 33 синхрогенератора 24 из первой ячейки (биты 1-8) блока 15 оперативной па5 мяти и через блок 13 элементов И поступает на вторые входы блока 9 вычитания, в котором происходит определение нулевой точки отсчета сигнала по амплитуде, код которой далее хранится регистром 10. Сброс отрабо0 тайной пробы газа осуществляется с управляющего входа 19 камеры 1 датчика по сигналу с выхода 29 синхрогенератора Затем синхрогенератор 24 с выхода 31 выдает сигнал разрешения считывания из пер5 вой ячейки (биты 9-16) блока 15 оперативной памяти кода индивидуального НКПР, поступление которого через блок 12 элементов И разрешается на другие входы блока 14 сравнения, на одни входы которого через блок 11 элементов И подается код

нулевой точки отсчета си.лз но аадпгиг де В результате сравнения блоком 14 о- доь при их равенстве либо превышении кедом текущей концентрации газа кола индивидуального НКПР по сигнальному вь.хо- ду устройства на внешнее устройство индикации производится выдача тревожного сигнала. Далее синхрогенерзтор 24 с ви- хода 20 выдает адрзс следующей пробозаборной камеры.

При отборе второй контрольной тончи пробы второй пробозаборной камерой 4 (согласно описанному для первой) в эту же вторую пробозаборнуго камеру 4 поступает очередная проба газа которая, смешиваясь с первой, при ее анализе дает представительность пробы второго уровня Аналогичным образом накапливается представительность пробы газа и на остальных пробо заборных камерах 4 и подготовительной камере 2 датчика. Так происходит только npvi выполнении первого цикла опроса всех контрольных точек. На втором и последующих циклах представительность пробы концентрации газа устан зливается па постоянном уровне, равном циклу опроса

При установке на зыхоцр 30 синхрон- нератора адреса самого датчика его подготовительная камера 2 рг отэет пробозаборная 4, а п едача га о- воздушной смеси : акеры 1 датчика осуществляется через открытый выходной клатч 21, управляемый логической 1 соответствующего разряда зыхода 36 сиихрогенерз- тора 24.

В операционном цикле прямого газоог- бора накапливание проб газе за весь ц/кл опроса в пробозаборных камерах 4 и подготовительной камере 2 датчика не производится, т.е. управляющие входы х входных клапанов 22 (для проб озебормых камер и 20 (для подготовительрой камеры 2 датчп ) не открываются

Таким образом предлагаемое устрой с i - во, работая в режиме измерения в операционном цикле прямого газоотбора nt.bn выборочно в операционном иикле накипь- тельного газоотбора, обеспечивает измен з- ние вида газоотборз не только полного завершения цикла опроса, но и внутри цикла, что расширяет фуккционзл,- ные возможности устройства

Формула изобретения

Устройство для сигнализации, содегт-- щее датчик, вьполненный в виде кя-мерь1 ,-, установленным в НРИ детектором и подгиг - вительной камеры управляющий вход камеры датчика лодкою шн к suxooy управление камерой датчика син/рогенератора, адресные выходы которо о подключены к адре.

иым входам блока операi изной пе- то и, аналого-цифровой преобразователь, бпок вычитания, регистр, два блока элементов И, блок сравнения и два поверенных с управляемыми вентилями, выходы регистра подкпючены к входам си. нала данных блока оперативной памяти и первый зходзм элементов И первого блока элементов И это рые входы элементов И которого и вторые

0 входы элементов И второго блока элементов И подключены к первому выходу розреше- н - я считывания и передачи демных с 1нхро- генерагооа, первый выход управления поверзччым баллоном которого поцключе

& к управтяющему входу управляемого вентиля первого поверочного баллона, второй зы- ход разрешения считывания и передачи данных синхрогенератора подключен к первому вчоду считывания блока оперативней

0 памяти первми выход разрешения записи синхро енератора подключен к первому входу : гписи опер , памяти, выходь nepBOi о блока j тементов И подключены к одним входам блока сравчения, оы5 ход которого является сигнальным выходов устройство, пу.;.овой вхоя синхроге ерато- РО ол«,йтся пусковым ь/,одом устройства, ьхс ) Ко ллбрсвкс Сйнхрогенсрслорс язлг- ется KXWM KdflvupQBKs у-, тройства, один

гз ра, , дов si ходов управления пообоза- oopht , in п под; С5О31 мелонои ка- ерами синлрогоператора подключен к управпяю- щем/ пходу входного клапана подготов/г le/Tbuct камеры дат«ика, подключечного к.

5 ней насос, подготовительная камера дат ткс. через выходной клапан поцклю ена к датчика, другой pf зряд выходов yrrjS T ния выходными чппапгми гфобо- заЈор.,ых и подготовительной камер сичх0 роге сп-тора тодхлю ен к управляюицему входу з /чодчого клапана , с т л л ч з- ю щ е .; с я тем, что с целью расширения фун,п1 1С альи- х возможностей устройства, в не1 и ЬВЭДР.ЧН пробогьбор.чые ,

- бло . ы оорки-хрзнения, -зовый переклю- , s третий блок И, выход детек10,эо подключен к икфэрма1111онног/у входу Ьлокэ выборки-хропения, выход уп- pas/iei; IP блоком выборки-хранения сиих0 регенератора иод личен к управляющему ехо.пу блока Б борки-хрэнеы-ш, выхпд запуска греобразователя с нхрогснератора подил.омен к е/сду запуска зналс го-цифрс- вого преобразсеателя, в л г од признака кок5 ца фэ ,9разовения которого подключен к ,ому синхрогвмв.ратсра, вихор &ir а виборк1/ - ргнекмя подключен к снаяс.1 Buw.y --ь. юю-цМчЬровсго пре- o6|ifi iir ,пеля Ц1/.фролой чогорогс псдк.Ч иен ч перзьь: входам блока зычитс

ния, выходы которого подкпюиены к входам регистра, выходы третьего блока элементов И подключены к вторым входам блока вычитания, информационные выходы блока оперативной памяти подключены к первым входам элементов И второго и третьего блоков элементов И, второй выход управления поверочнум баллоном синхрогенератора подключен к управляющему входу управляемого вентиля второго поверочного балло- на, адресные выходы синхрогенератора подключены к управляющим входам газового переключателя, выходные клапаны про- бозаборных камер подключены соответственно к магистральным входам газового пе- рекпгочателя, выходы управления выходными клапанами пробозаборных и подготовительной камеры синхрогенерато- ра подключены к соответствующим управляющим входам выходных клапанов камер, выходы управления пробозаборными и подготовительной камерами синхрогенератора

подключены к соответствующим управляющим входам входных клапанов пробозаборных камер, подключенных к пробозэбориым камерам через насосы, магистральный выход газового переключателя подключен к пробоотборнику камеры датчика, магистральный выход газового переключателя подключен к управляемым вентилям первого и второго поверочных баллонов, режимный вход синхрогенератора является режимным входом устройства, первый выход разрешения считывания и передачи данных синхрогенератора подключены к второму входу считывания блока оперативной памяти, второй выход разрешения записи синхрогенератора соединен с вторым входом разрешения записи блока оперативной памяти, второй выход разрешения считывания м передачи данных синхрогенератора подключен к второму входу третьего блока элементов И, выходы второго блока элементов И соединены с другими входами блока сравнения.

Режим измЈ/ еяц$ наколем/п. Режиц устаноЗ- Р&ким уяяа- гаэоот&р лоямой eajoo&fop

®ие