Устройство для телеизмерения горючих газов и паров Советский патент 1982 года по МПК G08C19/16 

1

Изобретение относится к промышленной телемеханике. Оно может быть использовано для телеизмерения концентрации горючих газов и паров на объектах в угольной, горнорудной, нефтяной и химической отраслях промышленности, а также в коллектр- 5 , pax для подземных коммуникаций, в технич,еских подполиях, в котельных и др.

Известно устройство .для. автомйтическо-, го контроля концентрации метана для г зовых угольных, шахт, которое состоит из, приемного и.передающего полукомплекгов, соединенных 4-х проводной линией связи. Прит емный полукомпяект включает в себя стабилизатор напряжения, источник питания переменного напряжения с искробезопасными параметрами, к которому через разделитель- is ный конденсатор, шунтированный обмоткой приемного реле, подключена одна пара линии связи (канал питания и телесигнализация). К другой пале линии связи (канал телеизмерения) подключен указывающий прибор приемного полукомплекта. Выход приемного реле подключен к элементу сигнализации. К блоку питания передающего полукомплекта подключен элемент световой сигнализации включения блока питания, а

через блок согласования нагрузки-термокаталитический датчик метана. Выход датчика соединен со входом фазочувствительногр усилителя и усилителя переменного тока и с указ 1ваюшим прибором. Выход реле фазот чувствительного усилителя подключен к блоку совмещения канала питания и телесигнализации и к элемеиту аварийной сигнализации. Выход усилителя переменного тока через однопарную линию связи соединен с ука1зывающим прибором приемного полукомплекта. Блок совмещения каналов питания и телесигнализации состоит из диода, резис-. тора и контакта реле фазочувствительного усилителя, включенных последовательно и шунтирующих первичную обмотку трансформатора блока питания и разделительный конденсатор. Блок согласования нагрузки представляет собой магазин сопротивлений 1.

Недостатком известного устройства является малый уровень искробезопасности и низкая точность телеизмерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для телеизмерения горючих газов и паров, содержащее на передающей стороне магнитотранзисторный усилитель,выход которого через стабилизатор подключен к выходу выпрямителя, вход которого соединен с линией связи, на приемной стороне линия связи подключена к первой обмотке трансформатора, вторые обмотки которого первыми выводами соединены с отрицательной клеммой источника питания, положительная клемма которого через резистор -подключена к эмиттерам первого и второго транзисторов, коллекторы которых соединены с соответствующими выходами устройства и с первыми выводами третьей обмотки трансформатора 2. Недостатки известного устройства - низкая точность и помехоустойчивость. Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости устройства, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для телеизмерения, содержащее на передающей стороне магнитотранзисторный усилитель, выход которого через стабилизатор подключен к выходу выпрямителя, вход которого соединен с линией связи, на приемной стороне линия связиподключена к первой обмотке трансформатора, вторые обмотки которого первыми выходами соединены с отрицательной клеммой источника питания, положительная камера которого через резистор подключена к эмиттерам первого и второго транзисторов, коллекторы которых соединены с соответствующими выходами устройства и с первыми выводами третьей обмотки трансформатора, введены диоды, конденсаторы, третий и четвертый транзисторы и резисторы, вторые выводы вторых обмоток трансформатора через соответствующие параллельно соединенные диод и конденсатор и включенный последовательно с ними резистор подключены соответственно к базам третьегЬ и четвертого транзисторов, коллекторы которых соединены соответственно с базами первого и второго транзисторов, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов подключены к отрицательной клемме источника питания и через соответствующие резисторы - к базам третьего и четвертого транзисторов. На чертеже представлена схема устройства. ,, Устройство содержит приемный узел 1 и передающий узел 2. Приемный узел 1 содержит трансформатор 3, первый и второй транзисторы 4 и 5, резистор 6, третий и четвертый транзисторы 7 и 8, источник питания 9, диоды 10 и 11, конденсаторы 12 и 13, обмотки трансформатора 14 и 15. Передающий узел 2 содержит магнитотранзисторый усилитель 16 с выходными обмотками 17 и 18, стабилизатор 19, транзистор 20, конденсатор 21, резистор 22, выпрямитель 23 и линию связи 24. Устройство работает следующим образом. Аналоговый сигнал усиливается и преобразуется магнитотранзисторным усилителем 16 в последовательность импульсов прямоугольной формы с щириной пропорциональной концентрации измеряемой компоненты. Задним фронтом этих импульсов стабилизатор напряжения 19 закорачивает кратковременно (определяется параметрами дифференцирующей цепочки 21 и 22) линию связи 24 (телеизмерительная посылка). При этом в линии связи происходит кратковременное увеличение тока до значений, при которых силовые переключающие транзисторы 4 и 5 выходят из режима насыщения и на их выходах возникает кратковременйо скачок напряжения. (Выход телеизмерений). Помехи, возникающие в линии связи, не в состоянии вызвать изменение ее тока на величину, при которой возможен выход силовых переключающих транзисторов 4 и 5 из режима насыщения. При выходе из строя силовых переключающих транзисторов 4 и 5 величина тока в линии связи 24 имеет фиксированное значение, определяемое величиной токоограничивающего резистора 6. Ограничение тока короткого замыкания, естественно, повышает искробезопасность цепей линии связи, в то же время при нормальном состоянии линии связи вся мощность искробезопасного источника тратится на покрытие потерь линии связи и питание цепей передающего узла. В известном устройстве значительная часть выходной мощности искробезопасного источника теряется на токоограничивающём резисторе, включенном в линию связи на его выходе. Включение диодов 11 и 12, защунтированных конденсаторами, в цепь обмоток обратной связи 14 и 15 обеспечивает высокую крутизну фронтов прямоугольного напряжения искробезопасного источника питаиия. Применение дополнительных транзисторов 7 и 8 в цепи обратной связи при отсутствии диодов 10 и И и конденсаторов 12 и 13 приводит к тому, что в начале насыщения магнитопровода трансформатора- 3 транзисторы 4 и 5 магнитопровода трансформатора 3, транзисторы 4., 5 и 7, 8 остаются в насыщенном состоянии. С ростом тока , в первую очередь выходят из насыщения транзисторы 4 и 5, а лищь затем транзисторы 7 и 8 и только после этого возникает лавинообразный процесс переключения. Наличие диодов 10 и 11 обеспечивает нулевой потенциал на базе закрытого транзис- тора 7 или 8. Поэтому когда насыщенный транзистор 4 или 5 переходит в режим усиления через конденсатор 13 или 12 подается скачок напряжения на базу закрытого транзистора 8 или 7, при этом он открывается и положительная обратная связь, через резистор 6 обеспечивает лавинообразный процесс переключения.