DE1800298C3

DE1800298C3 - Meßeinrichtung zur Konzentrationsbestimmung von Gasen oder Dämpfen

Info

Publication number: DE1800298C3
Application number: DE19681800298
Authority: DE
Inventors: Isaak J.; Karpow Jewgenij F.; Krawcenko Wladimir S.; Moskau; Rasguljaew Jegenij P. Omsk; Swet Isaak S. Moskau; Tür Ljudmila S. stanzija Sagorjanskaja; Birenberg (Sowjetunion)
Original assignee: Institut gornowo dela im. A.A. Skotschinskowo, Ljuberzy, Gosudarstwenny projektno konstruktorsky i nautschnoissledowatelskij Institut po awtomatisatisii ugolnoi promyschlennosti, Moskau (Sowjetunion)
Filing date: 1968-10-01
Publication date: 1976-01-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Konzentrationsbestimmung von Gasen oder Dämpfen, insbesondere zur Bestimmung des Methangehalts in Kohlengruben, mit einer Meßbrücke und einer diese speisenden Gleichspannungsquelle, einer parallel zum einen Brückenzweig geschalteten Einrichtung zur Anzeige der Konzentration und mit einer Warneinrichtung zur Abgabe eines Signals bei Überschreiten eines kritischen Konzentrationswerts.

Eine Meßeinrichtung der eingangs genannten Art ist bereits in der US-PS 33 70 457 beschrieben, bei der beim Überschreiten eines bestimmten Konzentrationspegels über Relais verschiedene Alarmeinrichtungen ausgelöst werden Es ist ferner ein manuell zwischen zwei Betriebslagen verstellbarer Schalter vorgesehen; in einer Schaltstellung wird der Gleichspannungswert angezeigt, mit welchem die Brückenspeisung gespeist wird, während die andere Betriebsstellung die Konzentrationsbestimmung ermöglicht. Nachteiligerweise kann die bekannte Einrichtung nur eine ihrer zwei Funktionen erfüllen und muß für den Fall, daß die andere Funktion ausgeführt werden soll, manuell geschaltet werden. Die Zuverlässigkeit der bekannten Einrichtung ist darüber hinaus von den verwendeten Relais abhängig: es wird wegen derartiger Bauteile vergleichsweise großer Raum beansprucht.

Die in der US-PS 33 15 245 beschriebene Einrichtung zur Bestimmung einer Gaskonzentration gibt bei Überschreiten eines bestimmten Konzentrationswerts ein Warnsignal ab, welches eine nachgeschaltete Torschaltung zum Betrieb eines Tongenerators ansteuert. Diese Einrichtung gibt somit nur bei Überschreiten eines bestimmten Konzentrationswerts ein entsprechendes Signal ab, gestattet jedoch nicht zugleich die Messung verschiedener Konzentrationswerte unabhängig von der Warnanlage.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugründe, eine Meßeinrichtung der eingangs definierten Art zu schaffen, bei der die Einrichtungen zur Konzentrationsmessung und zur Warnung bei Überschreiten eines kritischen Konzentrationswertes unabhängig voneinander arbeiten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein" Wechselstromgenerator in Reihenschaltung zur Gleichspannungsquelle und ein phasenempfindlicher Wechselstromverstärker in Parallelschaltung zum ' anderen Brückenzweig vorgesehen sind, die Wechselstromkomponente des Brückenverstimmungsstroms an den Eingang des Wechselsiromverstärkers zu dessen Schaltung auf Durchlaß- bzw. Sperrbetrieb gelegt und der Ausgang des Wechselstromverstärkers mit der Warneinrichtung verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung bietet vorteilhafterweise die Möglichkeit, unabhängig von einem Warnsystem, welcnes bei Überschreiten eines bestimmten Konzentrationswerts Warnsignale abgibt, Konzentrationsmessungen vorzunehmen. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Konzentrationswerts wird vorteilhafterweise eine Torschaltung durchgeschaltet und läßt dann die entsprechenden Warneinrichtungen in Funktion treten. Solange der vorbestimmte Konzentrationswert nicht überschritten wird, verbleibt die Torschaltung im Sperrzustand, und es wird die Gleichstromkomponente des die Brückenschaltung beaufschlagenüen Signals gemessen.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher erläutert.

Die in der Zeichnung dargestellte Meßeinrichtung enthält einen Temperaturmeßfühler mit Katalysator 1 und Vergleichszelle 2. Meß- und Vergleichszelle liegen in den Zweigen einer Meßbrücke 3. In der Speisediagonale dieser Brücke liegen nacheinander eine Gleichstromquelle 4 und ein Wechselstromgenerator 5. Der Wechselstromgenerator 5 weist gemäß der Zeichnung einen Transistor auf. Der Wechselstromgenerator 5 kann auch in Reihe zur Gleichstromquelle 4 und nur zwei Brückenzweigen geschaltet werden. In der einen Meßdiagonale der Meßbrücke 3 liegt eine Anzeigeeinrichtung 6 und in der anderen ein Wechselstromverstärker 7, welcher aus einem Vorverstärker 8 mit zwei Transistoren, einer phasenempfindlichen Zwischenstufe 9 mit einem Transistor und einem Endverstärker 10 mit einem Transistor besteht. Der Endverstärker 10 weist einen Ausgangstransformator 11 auf, an dem die Meldegeräte 12 (eine Fernsprechkapsel und eine Signallampe bzw. ein Relais) angeschlossen sind.

Die Meßbrücke 3 wird mit dem Gleichstrom der Gleichstromquelle 4 gespeist, der im Kollektorkreis des Wechselstromgenerators mit einer Wechselstromkomponente überlagert wird. Die Meßbrücke weist zwei Meßdiagonalen auf, von denen eine die Gleichstromkomponente des Verstimmungsstroms und die andere die Wechselstromkomponente des Verstimmungsstroms führt. Die Gleichstromkomponente wird von der Anzeigeeinrichtung 6 erfaßt, während die Wechselstromkomponente über den Vorverstärker 8 zum Eingang der phasenempfindlichen Stufe 9 gelangt. Die Widerstände in den Brückenzweigen sind derart gewählt, daß die Spannung oer Meßdiagonale, an welcher der Verstärker 7 anliegt, bei kritischer Konzentration gleich Null ist, während bei einer kleineren Konzentration die Basis des in der Stufe 9 liegenden Transistors über den Vorverstärker 8 mit der Wechselstromkomponente des Brückenverstimmungsstroms beaufschlagt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß an dem Kollektor des Transistors der Stufe 9 eine negative Halbwelle auftritt bzw. erscheint, d. h. daß der Transistor

18 OO 298

gesperrt ist, wenn an der Basis dieses Transistors eine positive Halbwelle anliegt.

Überschreitet nun die Konzentration den kritischen Wert, so liegt an der Basis des Transistors der Stufe 9 entweder kein Signal oder ein phasenverschobenes Signal an. Die Basis des Transistors der Stufe 9 weist ein Potential Null oder ein negatives Potential auf, wenn am Kolli luor dieses Transistors eine negative Halbwelle anliegt. Der Transistor wird somit durchlässig, und der pulsierende Strom gelangt zum Endverstärker 10 und Transformator 11, in dessen Sekundärwicklung Warneinrichtungen 12 vorgesehen sind.

Die Meßeinrichtung ermöglicht eine laufende Kontrolle des Gehaltes an analysiertem Dampf oder Gas im Umgebungsmedium, wobei die Anzeigeeinrichtung 6 auf die Konzentrationswerte geeicht ist. Außerdem wird eine selbsttätige Auslösung von akustischen, optischen oder beliebigen anderen Warnsignalen bei Erreichung des kritischen Konzentrationswertes gewährleistet.

Die Meßeinrichtung ist vielseitig anwendbar und kann als tragbares bzw. stationäres Gerät ausgebildet werden oder in eine Maschine, beispielsweise in eine Bergbaukombine, eingebaut werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

18 OO

Patentanspruch:

Meßeinrichtung zur Konzentrationsbestimmung von Gasen oder Dämpfen, insbesondere zur Be-Stimmung des Methangehalts in Kohlengruben, mit einer Meßbrücke und einer diese speisenden Gleichspannungsquelle, einem parallel zum einen Brückenzweig geschalteten Einrichtung zur Anzeige der Konzentration und mit einer Warneinrichtung zur Abgabe eines Signals bei Überschreiten eines kritischen Konzentrationswerts, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wechselstromgenerator (5) in Reihenschaltung zur GleichspannungsqueKe (4) und ein phasenempfindlicher Wechselstromverstärker (7) in Parallelschaltung zum anderen Brückenzweig vorgesehen sind, die Wechselstromkomponente des Brückenverstimmungsstroms an den Eingang des Wechselstromverstärkers zu dessen Schaltung auf Durchlaß- bzw. Sperrbetrieb gelegt und der Ausgang des Wechselstromverstärkers mit der Warneinrichtung (12) verbunden ist.