RU1800064C - Portable mine methane alarm - Google Patents
Portable mine methane alarmInfo
- Publication number
- RU1800064C RU1800064C SU904826492A SU4826492A RU1800064C RU 1800064 C RU1800064 C RU 1800064C SU 904826492 A SU904826492 A SU 904826492A SU 4826492 A SU4826492 A SU 4826492A RU 1800064 C RU1800064 C RU 1800064C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- methane
- unit
- counter
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 100
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 10
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 240000007175 Datura inoxia Species 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 description 1
- 230000000192 social effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к шахтной автоматике , а более конкретно к средствам автоматического контрол опасности горных работ по метану, и может использоватьс в опасных по внезапным выбросам метана шахтах дл улучшени техники безопасности и увеличени производительности до- бычных и проходческих машин. Цель повышение безопасности работ за счет подачи отличающихс друг от друга сигналов об обрывах рабочего и сравнительного элементов датчика метана и об аварийной концентрации метана более 5%, а также путем повторного автоматического включени сигнализатора после .возникновени аварийной концентрации метана. Сущность: переносной шахтный сигнализатор метана содержит измеритель концентрации 1, кнопку без фиксации 2, шунтирующий блок 3, генератор низкой частоты 4, первый стабилизатор напр жени 5, первый управл ющий элемент 6, датчик метана 7, блок сигнализации 8, блок звуковой сигнализации 9, источник питани 10, второй управл ющий элемент 11, генератор высокой частоты 12, выпр митель 13, второй стабилизатор напр жени 14, ключевой транзистор 15, счетчики 16-19, блок защиты датчика 20. 3 ил. ЁThe invention relates to mine automation, and more particularly, to means for automatically controlling the dangers of mining methane, and can be used in hazardous by sudden methane emissions mines to improve safety and increase productivity of mining and sinking machines. The purpose is to increase the safety of work by supplying signals differing from each other about breaks in the working and comparative elements of the methane sensor and about an emergency methane concentration of more than 5%, and also by re-activating the alarm again after the occurrence of an emergency methane concentration. SUBSTANCE: portable mine methane signaling device comprises a concentration meter 1, a button without fixing 2, a shunt unit 3, a low frequency generator 4, a first voltage stabilizer 5, a first control element 6, a methane sensor 7, an alarm unit 8, an audible alarm unit 9, power supply 10, second control element 11, high-frequency generator 12, rectifier 13, second voltage regulator 14, key transistor 15, counters 16-19, sensor protection unit 20. 3 ill. Yo
Description
Изобретение относитс к горной автоматике , а более конкретно к средствам автоматического контрол содержани метана в шахтной атмосфере, и может быть использовано в опасных по газу шахтах дл улучшени техники безопасности за счет предотвращени взрывов метана путем своевременной точной сигнализации об опасных концентраци х метана.The invention relates to mining automation, and more particularly, to means for automatically monitoring methane content in a mine atmosphere, and can be used in gas-hazardous mines to improve safety by preventing methane explosions by providing timely, accurate warning of dangerous concentrations of methane.
Целью изобретени вл етс повышение безопасности работ за счет подачи отличающихс друг от друга сигналов об обрывах рабочего и сравнительного элементов датчика метана и об аварийной концентрации метана более 5%, а также путем повторного автоматического включени сигнализатора после возникновени аварийной концентрации метана.The aim of the invention is to increase the safety of work by giving different signals about breaks in the working and comparative elements of the methane sensor and about an emergency methane concentration of more than 5%, as well as by automatically switching on the alarm again after an emergency methane concentration occurs.
На фиг.1 приведена функциональна схема переносного шахтного сигнализатора метана; на фиг,2 и 3 - функциональна схема с раскрытием принципиальных схем от- дельных функциональных блоков сигнализатора.Figure 1 shows a functional diagram of a portable mine methane signaling device; in Figs. 2 and 3 is a functional diagram with the disclosure of circuit diagrams of individual functional blocks of the signaling device.
Переносной шахтный сигнализатор ме: тана содержит индикатор концентрации ме- тана 1, кнопку без фиксации 2, шунтирующий блок 3 и генератор низкой частэты 4, первую цепь из последовательно соединенных стабилизатора напр жени 5, управл ющего элемента 6, датчика метана 7, блока сигнализации 8 и блока звуковой сигнализации 9 и вторую цепь из последовательно соединенных источника питани 10, второго управл ющего элемента 11. генератора высокой частоты 12, выпр мител 13, второго стабилизатора напр жени 14 и ключевого транзистора 15. Кнопка без фиксации 2 включена между источником питани 10 и базой второго управл ющего элемента 11, котора соединена с выходом второго стабилизатора напр жени 14. Выход управл ющего элемента 6 соединен с входом стабилизатора напр жени 5,Portable mine warning device: methane contains a methane concentration indicator 1, a non-latching button 2, a shunt block 3 and a low frequency generator 4, the first circuit of a series-connected voltage stabilizer 5, control element 6, methane sensor 7, alarm unit 8 and an audible alarm unit 9 and a second circuit from a series-connected power supply 10, a second control element 11. a high-frequency generator 12, rectifier 13, a second voltage regulator 14 and a key transistor 15. Button without latch 2 is connected between the power supply 10 and the base of the second control element 11, which is connected to the output of the second voltage regulator 14. The output of the control element 6 is connected to the input of the voltage regulator 5,
Переносной шахтный сигнализатор снабжен счетчиком 16 и цепью из последовательно соединенных втолрого 17, третьего 18, четвертого 19 счетчиков и блока защиты датчика 20. Выход генератора низкой частоты 4 соединен с входом второго счетчика 17, второй выход которого соединен с вторым входом блока сигнализации 8. Второй выход третьего счетчика 18 соединен с третьим входом блока сигнализации 8, а егб третий выход соединен с входом первого счетчика 16. Второй вход первого счетчика 16 соединен с вторым выходом блока сигнализации 8, а выход соединен с базой ключевого транзистора 15. Выход блока защиты датчика 20 соединен с четвертым входом блока сигнализации 8, с вторым входом четвертого счетчика 19 и с входом шунтирующего блока 3, выход которого соединен с базой управл ющего элемента 6. ВторойThe portable mine signaling device is equipped with a counter 16 and a chain of sequentially connected the second 17, third 18, fourth 19 counters and the sensor protection unit 20. The output of the low-frequency generator 4 is connected to the input of the second counter 17, the second output of which is connected to the second input of the signaling unit 8. The second the output of the third counter 18 is connected to the third input of the alarm unit 8, and the third output is connected to the input of the first counter 16. The second input of the first counter 16 is connected to the second output of the alarm unit 8, and the output is connected to ba second transistor 15. Output protection block sensor 20 is connected to a fourth input of the alarm unit 8, to a second input of the fourth counter 19 and to the input of the shunt unit 3, whose output is connected to the base of the control member 6. The second
выход блока защиты датчика 20 соединен с входом измерител концентрации метана 1, второй вход которого соединен с третьим выходом блока сигнализации 8. Четвертый и п тый выходы блока сигнализации 8 соединены с вторым и третьим входами блока защиты датчика соответственно. Выход источника питани 10 соединен с эмиттером ключевого транзистора 15.the output of the sensor protection unit 20 is connected to the input of the methane concentration meter 1, the second input of which is connected to the third output of the alarm unit 8. The fourth and fifth outputs of the alarm unit 8 are connected to the second and third inputs of the sensor protection unit, respectively. The output of the power supply 10 is connected to the emitter of the key transistor 15.
Индикатор концентрации метана 1 состоит из аналого-цифрового преобразовател 21, трех цифровых индикаторов 22-24, резисторов 25-30 и конденсаторов 31-35. Блок кнопки без фиксации 2 состоит из собственно кнопки 36 и регистора 37. Шунтирующий блок 3 собран на основе транзистора 38 и резистора 39. Генератор низкой частоты 4 собран на двух элементах 2И-НЕ 40 и. 41, резистор 42 и конденсаторе 43. Стабилизатор напр жени 5 состоит из операционного усилител 44 и резисторов 45-48. Термокаталитический датчик метана 7 состоит из рабочего 49 и сравнительного 50 элементов, которые включены в мостовую измерительную схему, образованную резисторами 51-54 и переменным резистором 55. Блок сигнализации 8 состоит из операционного усилител 56, компаратов 57-61, элементов 2ИЛИ-НЕ 62-65, элемента 2W-HE 66, транзистора 67, резисторов 68-82, переменных резисторов 83, 84, диодов 85-90 и светодиода 91. Блок звуковой сигнализации 9 собран на транзисторах 92 и 93, трансформаторе 94, резисторах 95 и 96, конденсаторах 97 и 98 и капсюле 99. Источник питани The methane concentration indicator 1 consists of an analog-to-digital converter 21, three digital indicators 22-24, resistors 25-30 and capacitors 31-35. The button block without fixing 2 consists of the button 36 itself and the register 37. The shunt block 3 is assembled on the basis of the transistor 38 and the resistor 39. The low-frequency generator 4 is assembled on two elements 2I-NOT 40 and. 41, a resistor 42 and a capacitor 43. The voltage regulator 5 consists of an operational amplifier 44 and resistors 45-48. The thermocatalytic methane sensor 7 consists of a working 49 and comparative 50 elements, which are included in the bridge measuring circuit formed by resistors 51-54 and a variable resistor 55. The alarm unit 8 consists of an operational amplifier 56, comparators 57-61, elements 2OR-NOT 62- 65, element 2W-HE 66, transistor 67, resistors 68-82, variable resistors 83, 84, diodes 85-90 and LED 91. The audible alarm unit 9 is assembled on transistors 92 and 93, transformer 94, resistors 95 and 96, capacitors 97 and 98 and capsule 99. Power source
10 содержит два последовательно соединенных аккумул тора 100 и 101 типа НКГК- 11Д и резисторы 102 и 103 дл ограничени тока короткого замыкани . Генератор высокой частоты 12 выполнен в виде импульсного генератора на основе транзисторов 104 и 105, трансформатора 106, резисторов 107- 110 и конденсаторов 111 и 112. Выпр митель 13 собран на мостовом выпр мителе 113 и сглаживающих конденсаторах 114 и10 contains two series-connected batteries 100 and 101 of the NKGK-11D type and resistors 102 and 103 to limit the short circuit current. The high-frequency generator 12 is made in the form of a pulse generator based on transistors 104 and 105, a transformer 106, resistors 107-110 and capacitors 111 and 112. The rectifier 13 is assembled on a bridge rectifier 113 and smoothing capacitors 114 and
115. Второй стабилизатор напр жени 14 состоит из операционного усилител 116, резисторов 117-119, терморезистора 120, стабистора 121 и конденсатора 122. Ключевой транзистор 15 содержит собственно115. The second voltage stabilizer 14 consists of an operational amplifier 116, resistors 117-119, a thermistor 120, a stabilizer 121 and a capacitor 122. The key transistor 15 contains the actual
транзистор 123, конденсатор 124 и резистор 125, Блок защиты датчика 20 состоит из двух элементов ЗИ-НЕ 126,127, транзистора 128, резисторов 129,130,конденсаторов 131-133 и диода 134.the transistor 123, the capacitor 124 and the resistor 125, the Protection unit of the sensor 20 consists of two elements ZI-NOT 126,127, the transistor 128, the resistors 129,130, the capacitors 131-133 and the diode 134.
Первый режим работы сигнализатора, т.е. режим измерени концентрации метана , осуществл етс следующим образом,The first mode of operation of the detector, i.e. the methane concentration measurement mode is carried out as follows
Дл введени сигнализатора в данный режим необходимо нажать и отпустить кнопку 36 без фиксации. При нажатии кнопки 36 на базу второго управл ющего элемента (транзистора) 11 через резистор 37 подаетс высокий потенциал, отпирающий транзистор 11. Через переход коллектор - эмиттер транзистора 11 напр жение источника питани 10 подаетс на генератор высокой частоты 12, в результате чего на выходе выпр мител 13 по вл етс напр жение +5 В, необходимое дл питани остальных блоков сигнализатора. После Отпускани кнопки 36 начинаетс стабилизаци напр жени +5 В при помощи отрицательной обратной св зи, котора осуществлена заведением напр жени +5 В через делитель напр жени из резисторов 117и118на инвертирующий вход операционного усилител 116 второго блока стабилизации напр жени 14. Термокаталитический датчик метана 7 питаетс стабилизированным напр жениеим 1,8±0,05 ИВ. Стабилизаци данного напр жени осуществл етс при помощи стабилизатора напр жени 5, управл ющего элемента (транзистора) 6 и отрицательной обратной св зи по напр жению , а именно напр жение с эмиттера транзистора 6 через резистор 47 подаетс на инвертирующий вход операционного усилител 44 стабилизатора напр жени 5. Количественное определение процентного содержани метана в шахтной атмосфере производитс путем беспламенного сжигани метана на каталитически активной поверхности рабочего элемента 49 датчика метана 7. Сопротивление рабочего элемента 49 возрастает и приводит к разбалансу мостовой схемы датчика. Потенциал разбаланса мостовой схемы подаетс на операционный усилитель 56 блока сигнализации 8, усиленный сигнал о концентрации метана попадает на входаналого-цифрового преобразовател 21 индикатора концентрации метана 1. На цифровых индикаторах 22-24 отобразитс информаци о содержании метана в шахтной атмосфере до сотых долей процента. Таким образом, режим измерени концентрации метана обеспечиваетс работой блоков 1, 5-8, 10-14 сигнализатора.To enter the indicator in this mode, press and release button 36 without locking. When the button 36 is pressed on the base of the second control element (transistor) 11, a high potential is turned on through the resistor 37, which unlocks the transistor 11. Through the collector – emitter junction of the transistor 11, the voltage of the power supply 10 is supplied to the high-frequency generator 12, as a result of which the output Metel 13 receives a +5 V voltage, which is necessary to supply the remaining signal units. After releasing the button 36, stabilization of the +5 V voltage begins by negative feedback, which is carried out by introducing the +5 V voltage through the voltage divider from the resistors 117 and 118 to the inverting input of the operational amplifier 116 of the second voltage stabilization unit 14. The thermocatalytic methane sensor 7 is powered stabilized voltage of 1.8 ± 0.05 IV. This voltage is stabilized by means of a voltage stabilizer 5, a control element (transistor) 6, and negative voltage feedback, namely, the voltage from the emitter of transistor 6 is fed through a resistor 47 to the inverting input of the operational amplifier 44 of the voltage stabilizer 5. Quantitative determination of the percentage of methane in the mine atmosphere is carried out by flameless combustion of methane on the catalytically active surface of the working element 49 of the methane sensor 7. Resistance to element 49 increases and leads to an imbalance in the bridge circuit of the sensor. The imbalance potential of the bridge circuit is supplied to the operational amplifier 56 of the signaling unit 8, the amplified methane concentration signal is transmitted to the input-to-digital converter 21 of the methane concentration indicator 1. Digital indicators 22-24 display information on the methane content in the mine atmosphere up to hundredths of a percent. Thus, the methane concentration measurement mode is ensured by the operation of alarm units 1, 5-8, 10-14.
Второй режим работы сигнализатора, т.е. сигнализации о превышении концентрацией метана допустимого уровн 2%, обеспечиваетс следующим образом.The second mode of operation of the detector, i.e. signaling that the concentration of methane exceeds the permissible level of 2%, is provided as follows.
Потенциал на инвертирующем входе компаратора 61 с,выхода операционного усилител 56 достигает величины уставкиThe potential at the inverting input of the comparator 61 s, the output of the operational amplifier 56 reaches the setpoint
напр жени , подаваемой со средней точки переменного резистора 84 на неинвертирующий вход компаратора 61. На выходе компаратора происходит смена потенциала с 5 положительного на отрицательный. Этот отрицательный потенциал, соответствующий уровню логического О, подаетс на один из входов элемента 2ИЛИ-НЕ 65, на другой его вход поступает импульсное напр жение сthe voltage applied from the midpoint of the variable resistor 84 to the non-inverting input of the comparator 61. At the output of the comparator, the potential changes from 5 positive to negative. This negative potential, corresponding to the level of logical O, is supplied to one of the inputs of the element 2 OR NOT 65, the pulse voltage with
0 выхода счетчика 17. Частота этого импульсного напр жени равна частоте генератора низкой частоты,- разделенной на четыре (f/4) 1 Гц. На выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 65 по витс импульсное напр жение той же0 of the counter output 17. The frequency of this pulse voltage is equal to the frequency of the low-frequency generator, divided by four (f / 4) 1 Hz. At the output of element 2, OR NOT 65, the pulse voltage of the same
5 частоты, подаваемое на базу транзистора 67 и на блок звуковой сигнализации 9. В результате по вл етс прерывиста , с частотой 1 Гц, светова сигнализаци (светоди0 од 91) и звукова сигнализаци (капсюль 99). Таким образом, работа сигнализатора во втором режиме осуществл етс работой блоков 1, 4-14 и 17.5 of the frequency supplied to the base of transistor 67 and to the audible alarm unit 9. As a result, a 1 Hz intermittent light signal (LED 91) and an audible alarm (99 capsule) appear. Thus, the operation of the detector in the second mode is carried out by the operation of blocks 1, 4-14 and 17.
Третий режим работы сигнализатора,The third mode of operation of the detector,
5 т.е. сигнализаци об обрыве сравнительного элемента датчика метана, осуществл ет- . с следующим образом.5 i.e. signaling the break of the comparative element of the methane sensor, carries out. with the following.
При обрыве сравнительного элемента напр жение на средней точке датчика ста0 нет равным нулю. Следовательно, на неинвертирующем входе компаратора 60 потенциал станет меньше величины потенциала , создаваемого делителем напр жени из резисторов 78 и 79, наWhen the comparative element breaks, the voltage at the midpoint of the sensor becomes no equal to zero. Therefore, at the non-inverting input of the comparator 60, the potential will become less than the potential created by the voltage divider from the resistors 78 and 79, by
5 инвентирующем входе. На выходе компаратора 60 происходит смена потенциала с по- ложительного на отрицательный. Этот отрицательный потенциал подаетс на один из входов элемента 2ИЛИ-НЕ 64, на другой вход которого подаетс импульсное напр 0 жение с выхода счетчика 18, частота импул ь- сного напр жени равна частоте генератора низкой частоты, разделенной нз 64 (f/64) 0.0625 Гц. На выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 64 по вл етс импульсное напр 5 жение той же частоты, подаваемое на базу транзистора 67 и на блок звуковой сигнализации 9. В результате по вл етс прерывиста светова (световод 91) и звукова (капсюль99)сигнализаци . Причем длитель0 ности сигналов и пауз равны между собой и составл ют 8 с. Следовательно, третий режим работы сигнализатора обеспечивают блоки 4-14, 17 и 18.5 inventory entry. At the output of comparator 60, the potential changes from positive to negative. This negative potential is applied to one of the inputs of the 2OR-NOT 64 element, to the other input of which a pulse voltage 0 is output from the output of counter 18, the frequency of the pulse voltage is equal to the frequency of the low-frequency generator, divided by 64 (f / 64) 0.0625 Hz At the output of element 2, OR NOT 64, a pulse voltage 5 of the same frequency appears, applied to the base of transistor 67 and to the audible alarm unit 9. As a result, an intermittent light (optical fiber 91) and an audible (capsule 99) signal appear. Moreover, the durations of signals and pauses are equal to each other and amount to 8 s. Therefore, the third mode of operation of the detector provide blocks 4-14, 17 and 18.
Четвертый режим работы сигнализато5 ра, т.е. сигнализаци об аварийной концентрации метана свыше 5%, осуществл етс следующим образом.The fourth mode of operation of the signaling device, i.e. alarm methane concentration above 5% is carried out as follows.
Потенциал на инвертирующем входе компаратора 57 становитс больше величины уставки напр жени , создаваемой делителем напр жени из резисторов 72 и 73 на неинвертирующем входе. На выходе компаратора происходит смена потенциала с положительного на отрицательный. Этот отрицательный потенциал подаетс на два спаренных входа элемента ЗИ-НЕ 127, на выходе элемента ЗИ-НЕ 127, а значит, и на одном из входов элемента ЗИ-НЕ 126, по вл етс положительный потенциал, соответствующий уровню логической Г. На два других входа элемента ЗИ-НЕ 126 предварительно поданы положительные потенциалы, и на его выходе по вл етс низкий потенциал , соответствующий уровню логического О. Этот низкий потенциал поступает на один из входов элемента 2ИЛИ-НЕ 62, на второй вход которого поступает импульсное напр женнее выхода генератора низкой частоты 4. На выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 62 по вл етс импульсное напр жение, подаваемое на базу транзистора 67 и на блок звуковой сигнализации 9, в результате по вл етс светова и звукова прерывиста сигнализаци с частотой 4 Гц при помощи светодиода 91 и капсюл 99. Одновременно с выхода элемента ЗИ-НЕ 127 положительный потенциал попадает на базу транзистора 128, последний отпираетс и через его пере-ход коллектор-эмиттер напр жение +5 В подаетс на контролирующий входанало- ro-цифрового преобразовател 21 индикатора концентрации метана 1, в результате все три цифровых индикатора 22-24 будут высвечивать цифру 8. Низкий потенциал с выхода элемента ЗИ-НЕ 126 подаетс на базу транзистора 38 шунтирующего блока 3, транзистор отпираетс и через его переход коллектор-эмиттер низкое напр жение подаетс на базу транзистора 6. Транзистор 6 запираетс и прекращаетс питание датчика метана 7, тем самым датчик защищаетс от перегрузки. Как видно, дальнейшее измерение концентрации метана невозможно, так как обесточен датчик метана. В сигнализаторе предусмотрено автоматическое повторное включение датчика следующим образом. Низкий потенциал с выхода элемента ЗИ-НЕ 126 подаетс на вход счетчика 19, разреша нормальную работу счетчику. С по влением на тактовом входе счетчика 19 четвертого импульса, на его выходе окончитс первый импульс. Задний фронт этого импульса через незар женный кондженса- тор 131 сформирует на одном из входов элемента ЗИ-НЕ 126 потенциал логического О, на его выходе по витс потенциал логической 1, а на выходе элемента ЗИ-НЕ 127 - потенциал логического О, и следовательно , сигнализатор возвратитс в режим измерени концентрации метана. ВыдержкаThe potential at the inverting input of the comparator 57 becomes greater than the voltage setting created by the voltage divider from the resistors 72 and 73 at the non-inverting input. At the output of the comparator, the potential changes from positive to negative. This negative potential is applied to two paired inputs of the ZI-NE 127 element, at the output of the ZI-HE 127 element, and, therefore, one of the inputs of the ZI-HE 126 element also has a positive potential corresponding to the level of logical G. Two other Positive potentials are preliminarily applied to the input of the ZI-NOT 126 element, and a low potential corresponding to the level of logical O appears at its output. This low potential is applied to one of the inputs of the 2OR-NOT 62 element, the second input of which receives the pulse voltage of the generator outputlow frequency 4. At the output of element 2 OR NOT 62, a pulsed voltage is applied to the base of transistor 67 and to the audible alarm unit 9, resulting in a light and audible intermittent signaling with a frequency of 4 Hz using an LED 91 and capsules 99. Simultaneously with the output of the ZI-NOT 127 element, the positive potential hits the base of the transistor 128, the latter is unlocked and, through its junction-collector junction, the +5 V voltage is applied to the control input of the analog-to-digital converter 21 of the methane concentration indicator 1, as a result, all three digital indicators 22-24 will flash the number 8. The low potential from the output of the ZI-HE 126 element is supplied to the base of the transistor 38 of the shunt block 3, the transistor is unlocked and a low voltage is applied to the base of the transistor 6 through its collector-emitter junction. The transistor 6 is turned off and the power supply to the methane sensor 7 is stopped, thereby protecting the sensor from overload. As you can see, further measurement of the concentration of methane is impossible, since the methane sensor is de-energized. The annunciator provides automatic re-activation of the sensor as follows. The low potential from the output of the ZI-HE 126 element is supplied to the input of the counter 19, allowing normal operation of the counter. When a fourth pulse appears at the clock input of the counter 19, the first pulse ends at its output. The trailing edge of this pulse through an uncharged capacitor 131 will form a logical O potential at one of the inputs of the ZI-HE 126 element, a logical 1 potential at its output, and a logical O potential at the output of the ZI-HE 127 element, and therefore the indicator will return to the methane concentration measurement mode. Excerpt
времени в режиме сигнализации об аварийной концентрации метана составл ет 4 мин. Таким образом, дл работы сигнализатора в четвертом режиме необходима работа блоков 1,3-6, 8-14, 17-20.time in the alarm mode for emergency methane concentration is 4 minutes. Thus, for the operation of the signaling device in the fourth mode, the operation of blocks 1,3-6, 8-14, 17-20 is necessary.
П тый режим работы сигнализатора, т.е. сигнализаци об обрыве рабочего элемента датчика метана, осуществл етс следующим образом. Потенциал наFifth alarm mode, i.e. signaling the breakage of the working element of the methane sensor is carried out as follows. Potential on
0 инвертирующем входе компаратора 59 становитс больше, чем величина потенциала, создаваемого делителем напр жени , на неинвертирующем входе. На выходе компаратора происходит смена потенциала с по5 ложительного на отрицательный. Этот отрицательный потенциал подаетс на один из входов элемента 2ИЛИ-НЕ 63, на другой вход которого подаетс импульсное напр жение с выхода счетчика 18. Частота им0 пульсного напр жени равна частоте генератора низкой частоты, разделенной на 64 (f/64 0,0625 Гц). На выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 63 формируетс импульсное напр жение той же частоты, подаваемое наThe inverting input of the comparator 59 becomes larger than the potential created by the voltage divider at the non-inverting input. At the output of the comparator, the potential changes from positive to negative. This negative potential is applied to one of the inputs of the 2OR-NOT 63 element, the other input of which is supplied by the pulse voltage from the output of the counter 18. The frequency of the pulse voltage is equal to the frequency of the low-frequency generator divided by 64 (f / 64 0.0625 Hz) . At the output of element 2 OR NOT 63, a pulse voltage of the same frequency is generated, applied to
5 базу транзистора 67 и нз блой сигнализации 9. Кроме того, потенциал на инвертирующем входе компаратора 61 станет больше величины потенциала на его неинвертирую- идем входе, аналогично режиму сигнализа0 ции о превышении концентрацией метана допустимого уровн 2%. Таким образом, на базу транзистора 67 и на блок звуковой сигнализации 9 будут поступать два импульсных напр жени одинаковой амлпитуды, но5 the base of the transistor 67 and the alarm block 9. In addition, the potential at the inverting input of the comparator 61 will become larger than the potential at its non-inverting input, similar to the signaling mode when the methane concentration exceeds the permissible level of 2%. Thus, at the base of transistor 67 and at the audible alarm unit 9, two impulse voltages of the same amplitude will arrive, but
5 разной частоты: 0,0625 и 1 Гц, В результате сигнализатор будет выдавать звуковую (капсюль 99) и светорвую (светодиод 91) сигнализацию в такой последовательности: длительный сигнал в течение 8 с, а затем5 different frequencies: 0.0625 and 1 Hz. As a result, the signaling device will give an audible (99 capsule) and light-emitting (LED 91) alarm in the following sequence: a long signal for 8 s, and then
0 прерывистый сигнал с частотой 1 Гц в течение 8 ч и т.д. Следует добавить, что в данном режиме производитс блокировка блока защиты датчика путем подачи отрицательного потенциала с выхода компаратора 59 на0 intermittent signal with a frequency of 1 Hz for 8 hours, etc. It should be added that in this mode, the sensor protection block is blocked by applying a negative potential from the output of the comparator 59 to
5 один из входов элемента ЗИ-НЕ 126 и на базу транзистиора 128, что предотвращает сигнализацию об аварийной концентрации метана свыше 5%. Таким образом, дл п того режима работы сигнализатора необходи0 мы блоки 4-14, 17 и 18.5 one of the inputs of the element ZI-NOT 126 and to the base of the transistor 128, which prevents the alarm about the emergency concentration of methane over 5%. Thus, for the fifth mode of operation of the detector, blocks 4-14, 17 and 18 are required.
Шестой режим работы, а именно сигнализацию о разр де аккумул торов источника питани , осуществл етс следующим образом.The sixth mode of operation, namely, the alarm about the discharge of the batteries of the power source, is carried out as follows.
5 Напр жение на неинвертирующем входе компаратора 58 становитс меньше величины потенциала на инвертирующем входе компаратора. На выходе компаратора происходит смена потенциала с положительного на отицательный. Этот отрицательный5 The voltage at the non-inverting input of the comparator 58 becomes lower than the potential at the inverting input of the comparator. At the output of the comparator, the potential changes from positive to negative. This negative
потенциал инвертируетс при помощи элемента 2И-НЕ 66 и подаетс на базу транзистора 67 и на блок звуковой сигнализации 9. Начинаетс непрерывна светова (свето- диод 91) и звукова (капсюль 99) сигнализаци . Одновременно отрицательный потенциал с выхода компаратора 58 подаетс на разрешающий вход счетчика 16. С по влением на тактовом входе счетчика 16 шестнадцатого импульса на выходе счетчика окончитс первый импульс. Задний фронт этого импульса через конденсатор 124 сформирует на базе ключевого транзистора 123 низкий потенциал, последний отпираетс , и на корректирующий вход операционного усилител 116 через переход эмиттер-коллектор транзистора 123 подаетс напр жение 2,5 В. В результате нарушаетс нормальна работа операционного усилител 116. С его выхода исчезает управл ющий потенциал на базе транзистора 11 и обесточиваетс генератор высокой частоты 12, а следовательно, исчезает напр жение питани +5 В. Сигнализатор выходит в режим отсечки. Таким образом осуществл етс защита аккумул торов от глубокого разр да. Дальнейшее включение сигнализатора возможно лишь при нажатии . кнопки 36, Дл шестого режима работы сигнализатора необходимы блоки 2, 4, 7-18.the potential is inverted by means of the 2I-NOT 66 element and is supplied to the base of the transistor 67 and to the audible alarm unit 9. Continuous light (LED 91) and audible (capsule 99) signaling begin. At the same time, the negative potential from the output of the comparator 58 is supplied to the enable input of the counter 16. With the occurrence of a sixteenth pulse at the clock input of the counter 16, the first pulse will end. The trailing edge of this pulse through a capacitor 124 will form a low potential on the basis of the key transistor 123, the latter is unlocked, and a voltage of 2.5 V is applied to the correction input of the operational amplifier 116 through the emitter-collector junction of the transistor 123. As a result, the operational amplifier 116 is malfunctioning. From its output, the control potential on the basis of the transistor 11 disappears and the high-frequency generator 12 is de-energized, and therefore the +5 V supply voltage disappears. The signaling device enters the cutoff mode. In this way, the batteries are protected against deep discharge. Further activation of the detector is possible only when pressed. buttons 36, For the sixth mode of operation of the detector, blocks 2, 4, 7-18 are required.
Техническими преимуществами изобретени по сравнению с известными вл ютс увеличение производительности выемочных и проходческих машин в лаве за счет исключени ложных показаний сигнализатора и одновременно по этой же причине улучшение техники безопасности. Оба технических преимущества обеспечиваютс раздельной сигнализацией об обрывах рабочего и сравнительного элементов датчика метана и об аварийной концентрации метана, а также повторным автоматическим включением сигнализатора после кратковременного повышени концентрации метана более 5%. Первое преимущество обеспечивает экономический эффект, а второе - социальный эффект.Technical advantages of the invention in comparison with the known ones are the increase in productivity of excavating and sinking machines in the lava due to the elimination of false indications of the signaling device and, at the same time, for the improvement of safety measures. Both technical advantages are provided by separate signaling about breaks in the working and comparative elements of the methane sensor and about an emergency methane concentration, as well as repeated automatic activation of the indicator after a short-term increase in the methane concentration of more than 5%. The first advantage provides an economic effect, and the second - a social effect.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904826492A RU1800064C (en) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Portable mine methane alarm |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904826492A RU1800064C (en) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Portable mine methane alarm |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1800064C true RU1800064C (en) | 1993-03-07 |
Family
ID=21514859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904826492A RU1800064C (en) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Portable mine methane alarm |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1800064C (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103266911A (en) * | 2013-05-20 | 2013-08-28 | 山东天盛矿用电气设备有限公司 | Multifunctional wireless sensor for mineral automatic water spraying and dust falling device |
| CN118624118A (en) * | 2024-08-09 | 2024-09-10 | 中交第二公路工程局有限公司 | A portable gas inspection device for tunnel engineering |
-
1990
- 1990-05-17 RU SU904826492A patent/RU1800064C/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 1752989. кл. Е 21 F 17/18, Е 21 F 9/00, Е 21 F 5/00, 1.989. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103266911A (en) * | 2013-05-20 | 2013-08-28 | 山东天盛矿用电气设备有限公司 | Multifunctional wireless sensor for mineral automatic water spraying and dust falling device |
| CN118624118A (en) * | 2024-08-09 | 2024-09-10 | 中交第二公路工程局有限公司 | A portable gas inspection device for tunnel engineering |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4223302A (en) | Conditions monitoring device | |
| US5099210A (en) | Battery status indicator | |
| RU1800064C (en) | Portable mine methane alarm | |
| US5170429A (en) | Portable telecommunications test instrument with a talk battery circuit | |
| SE432676B (en) | SEVEN SEGMENT INDICATOR DEVICE | |
| GB1293505A (en) | Temperature sensing apparatus | |
| RU52229U1 (en) | ALARM DEVICE | |
| EP4133289A1 (en) | Energy metering and surge current detection | |
| CN103810818A (en) | Combustible gas alarm | |
| SU1677344A1 (en) | Portable methane indicator for mines | |
| SU1752989A1 (en) | Portable mine methane alarm | |
| CN209912112U (en) | Safety warning board with automatic acousto-optic prompt function | |
| GB1420989A (en) | Methods and apparatus for evaluating measurement values of a testing system | |
| CN211453520U (en) | Sensor state monitoring device | |
| SU1444909A2 (en) | Device for monitoring storage battery voltage | |
| JPS6464523A (en) | Vehicle mounted controller | |
| JPS6349825Y2 (en) | ||
| SU561982A1 (en) | Display device | |
| CN208982114U (en) | A methane classification sound and light early warning device | |
| CN203311276U (en) | Automatic road test instrument possessing timely detection function | |
| SU1515117A1 (en) | Device for monitoring source of power supply | |
| SU1499310A1 (en) | Chrono system | |
| KR20000016007U (en) | Watch having a warming function of electric and magnetic field | |
| SU756330A1 (en) | Device for signalling ionizing radiation level | |
| JPS6319920Y2 (en) |