УСТРОЙСТВО для ДИСТАНЦИОННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ЗАГОРАНИЯ В ШАХТЕ Советский патент 1969 года по МПК G08B17/12 

Предложенное устройство отйосится к области автоматики и может быть использовано для контроля состояния забоя после взрывания шпуровых зарядов в нефтедобывающих шахтах.

Известен сигнализатор наличия пламени, в котором сигнал .переменной составляющей свечения пламени, снимаемый с фотосопротнвления датчика, подается на вход двухкаскадного полупроводникового усилителя переменной составляющей фототока, усиливается им и поступает на триодный детектор. Продетектированный сигнал подается на магнитный триггер, на входе которого включено исполнительное реле сигнализации, устанавливаемое на выносных блоках.

Недостатки известного устройства для сигнализации следующие: сигнализаторы питаются от сетевого напряжения, а это запрещено в опасных по газу уклонах и буровых галлереях нефтяных шахт; в электрических цепях сигнализаторов использованы опасные по величине токи и напряжения; в условиях взрывных работ схемы устройства оказываются ненадежными.

В предложенном устройстве с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей дублирующие друг друга датчики через две параллельно соединенные цепи автоматической компенсации и

сигнализации обрыва и короткого замыкания в цепях датчиков, построенные на резисторах, сопротивления которых равны темновому сопротивлению датчиков, и контактных реле минимального и максимального тока, соединены со входом триггера, а источник звукового сигнала и сигнальная лампа соединены с выходом генератора звуковой частоты через транзисторный усилитель и два параллельно вклю0ченных контакта индикаторов тока и напряжения.

Принципиальная схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Устройство для дистанционной сигнализации

5 загорания в шахте состоит из двух одинаковых датчиков } и 2, соединенных параллельно и включенных на вход полупроводникового спускового устройства - триггера Шмитта 3, собранного на транзисторах типа П13. На вход

0 триггера включено электронное реле 4, собранное на транзисторе с контактным индикатором тока 5 в коллекторной цепи. Для подачи сигнала загорания (звукового или светового) при использовании источника постоянного тока в схеме предусмотрены генератор звуковой частоты 6, состоящий из трансформатора, транзистора и резисторов, и промежуточный трансформатор 7, вторичная обмотка которого включена на вход транзисторного усилителя лющности 8, нагрузкой которого является

электромагнитный капсюль 9 типа ДЭМ-4М. Параллельно первичной обмотке трансформатора 10 включена сигнальная лампочка II, последовательно с ней .подключен ограничивающий резистор 12.

Для контроля напряжения источников питания предусмотрен индикатор напряжения 13, который не только указывает напряжение, но и сигнализирует о падении напряжения питания ниже 2,1 в. Контакты 14 и 15 индикатора тока и индикатора напряжения включены параллельно. Термокомпенсация схемы осуществляется при помощи терморезистора 16, включенного в базовую цепь входного каскада триггера, автоматическая компенсация (с одновременной сигнализацией об этом) обрывов и коротких замыканий в цепях датчиков -при помощи четырех реле 17 и JS, 19 и 20 с контактными группами, компенсирующих резисторов 21, 22 и сигнальных лампочек 23, 24. Питание к устройству подводится от аккумуляторов 25 и 26 с общим напряжением 2,5 в с ограничивающим ток резистором 27 и предохранителем 28, залитыми в единый блок.

Устройство работает следующим образом. При отсутствии сигнала от датчиков / и 2 входной транзистор триггера Шмитта заперт, а выходной открыт, поэтому на резисторе, включенном в коллекторную цепь выходного транзистора, падает большое напряжение. Вследствие этого транзистор электронного реле 4 закрыт, так как потенциал базы этого транзистора почти равен потенциалу эмиттера. Контакт 14 индикатора тока разомкнут, и выходное напряжение звукового генератора благодаря емкостной связи между элементами схемы поступает на вход усилителя мощности 8 и, усиливаясь, доходит до электромагнитного капсюля 9. Величина напряжения, попадающего на звуковой капсюль, невелика и достаточна лишь для создания слабого сигнала, свидетельствующего о нормальной работе всего прибора (при этом сигнальная лампочка 11 не горит).

С появлением очага загорания поток инфракрасных лучей попадает на фоторезисторы датчиков 1 и 2 (типа ФСА) н резко уменьшает их сопротивление. Так как датчики включены в базовую цепь входного транзистора триггера Шмитта, то потенциал базы понижается, и входной транзистор триггера Шмитта открывается, а выходной закрывается, открывая транзистор электронного реле 4. Срабатывание реле 4 обеспечивает прохождение тока через индикатор тока 5 (миллиамперметр), который своим подвижным контактом 14 замыкает выходную цепь звукового генератора. Напряжение этого генератора через усилитель 8 попадает на электромагнитный капсюль 9, при этом лампа 11 загорается одновременно со звуковым сигналом.

Цепь автоматической комленсации и сигнализации обрывов и коротких замыканий в цепях датчиков J и 2 работает следующим образом.

При включении устройства и исправном состоянии цепей датчиков /i и 2 в них начинает протекать темновой ток. Этот ток идет через обмотки реле 17, 18, .19, 20, при этом срабатывают только слаботочные реле М и 20, замыкая свои контакты 29 и 30 в цепи сигнальных

ламп 23 и 24 (зеленых), и одновременно разрывается цепь компенсирующих сопротивлений 21 и 22, так как пары нормально замкнутых контактов 31 и 32 реле 18 и 20 разомкнуты.

При обрыве цепи одного из датчиков, например цепи 33, реле 18 отпускает свои контакты, при этом вместо отключенного сопротивления датчика / подключается компенсирующий резистор 21, величина которого равна темновому

сопротивлению датчика /. Сигнальная лампа 23, свидетельствующая о неисправности одного из датчиков, гаснет, и схема продолжает работать с оставшимся неповрежденным датчиком 2.

При коротком же замыкании в цепи, например 33, 34 ток резко возрастает и срабатывает реле 17, отключая цепь короткого замыкания своим нормально замкнутым контактом 35, подключается компенсирующий резистор 21

при помощи нормально открытых контактов 56 реле 17, и сигнальная лампа 23 гаснет. При подключении комленсирующего сопротивления ток в цепи снова принимает номинальное значение, однако благодаря различию между токами срабатывания и отпускания реле 17 его якорь остается притянутым и схема продолжает работать с оставшимся исправным датчиком.

Предмет изобретения

Устройство для дистанционной сигнализации загорания в шахте, содержащее два дублирующих друг друга датчика, низковольтный источник питания, триггер, электронное

реле, индикаторы тока и напряжения, контактные реле, сигнальные лампы и источник звукового сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и расширения функциональных возможностей,

дублирующие друг друга датчики через две параллельно соединенные цепи автоматической компенсации и сигнализации обрыва и короткого замыкания в цепях датчиков, построенные на резисторах, сопротивление которых

равны темновому сопротивлению датчиков, и контактных реле минимального и максимального тока, соединены со входом триггера, а источник звукового сигнала и сигнальная лампа соединены с выходом генератора звуковой

частоты через транзисторный усилитель и два параллельно включенных контакта индикаторов тока и напряжения.