DE2216395A1 - Vorrichtung zur automatischen signalisierung des methangehaltes in der luft - Google Patents

Description

Polskie Zaklady Optyczne in Warsehau/Polen

Vorrichtung zur automatischen Signalisierung des Methangehaltes

in der Luft

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Signalisierung mit einem Licht- und Schallsignal sowie mit elektrischem Impuls der in der Luft zerstreuter Menge von Methan /CH^/.

In bekannten Einrichtungen, die auf dem Verfahren zur automatischen Messung des Methans /CHh/ -Gehalts mittels elektronischen Systemen mit Geberelementen, in welchen elektrische Verläufe vorkommen, beruhen, weisen diese Geberelementen eine mit der Zeit veränderliche Stabilität auf, was eine Ursache der periodischen, allzu häufigen Not-

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wendigkeit die Elemente zu wechseln und die Geräte nachzustimmen ist· Die auf dem Verfahren zur automatischen Messung des Methans-/GH^/-Gehalts mittels Erregung von elektrischen Verläufen beruhenden Einrichtungen weisen solchartige Mangel auf, wie hohe Empfindlichkeit gegen Umgebungseinflüße, inabesondere Temperatur, Feuchtigkeit und mechanische Verunreinigungen des zu prüfenden Gasmediums, als auch Notwendigkeit eine hochstabilisierte Speistingsquel-Ie anzuwenden· Die genannten Mangel swinges, susätzliche, zusammengesetzte Kompensierungsanordmtingen anzuwenden, die das Gerät übermäßig auszubauen heissen, was insbesondere bei schwierigen Betriebsverhältnissen im Bergbau sich ungunstig auswirkt.

Die bekannten Interferenzmethananzeiger haben keine automatischen Einrichtungen zur akustischen und optischen Signalisierung·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zu entwickeln, welche den in der Luft zerstreuten Gehalt an Methan /CH₄/ unter Auswertung der Interferenzerscheinung, bei gleichzeitiger Sicherung der zuverlässigen Reproduzierbarkeit und Genauigkeit der Messungen, ebenso wie Einfachheit der Anwendung, automatisch zu messen erlaubt·

Erfindungsgemaß wurde die Aufgabe dadurch gelost, daß das Photo element der Vorrichtung auf den

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Energiefluß anspricht, und das Spektrum der Interferenzstreifen über dem gesamten Wirkungsbereich des verstellbaren Spaltes des Einstell- und NuI-langsmechanismus auswertet. Infolgedessen wird die mittelbare Wirkung der Einheiten mit Lautsprecher und Signallampe ausgelöst, oder ein elektrischer Impuls übermittelt. Alles das erfolgt unter Bedingungen des konstanten Gasdurchflusses durch, die Meßkammer des Geräts, wobei dieser Durchfluß durch die Arbeit einer Pumpe gesichert ist·

In der trfindungsgemaßen Vorrichtung entspricht der Abstand der Interferenzstrelfen einem wirklichen Gehalt an Methan CH^ in der Luft.

Die erf indungsgemaße Vorrichtung sichert hohe Genauigkeit der Messungsergebnisse und hohe Stabilität deren übertragung. Bas nach der Erfindung ar-' beitende Gerät ist sehr standhaft und händlich im gewerblichen Betrieb.

Die erfindungsgemaße Vorrichtung soll nachstehend an einem Ausf Uhrungsbeispiel naher er lauter werden. In der zugehörigen Zeichnung ist ein Bild eines gemäß der Erfindung entwickelten Geräts zur automatischen Meldung der mit einer Interferenzanordnung festgestellten Anwesenheit des in der Luft zerstreuten CH^ gezeigt.

In der auf der Zeichnung dargestellten Vorrichtung befindet sich der Lautsprecher 20, die Signal-

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analyse 21 und das Photoelement 14 welches von dem Spalt der auf dem Einstellmechanismus befestigt ist wie auch die lichtspaltende Platte 4 auf der einen Seite der Vergleichskammern 5» 11 und der Meßkammer 8, auf der anderen Seite der Kammern befindet sich die Energiequelle 1, der Niederspannungsverstärker 2 und das strahlungemittierende Element 5·

Die Energiequelle 1 leitet über den Niederspannungsverstärker 2 die Energie dem strahlungsemittierenden Element 3 zu, Die Strahlung des strahlungemittierenden Elements 3 tritt durch die lichtspaltende Platte 4 in die Vergleichskammer 5 und auch, wegen der doppelten Abspiegelung von der Fläche 6 und von der Spiegelfläche 7, in die Meß kammer 8 ein. ^Nach der anschliessenden Abspiegelung von den Spiegelflächen 9 und 10, wird die aus der Vergleichskammer 5 austretende Strahlung in die Vergleichskammer 11 hineingerichtet, und die aus der Meßkammer 8 herauskommende Strahlung wird derselben Kamner wieder zugeleitet. Die aus der Meßkammer 8 und der Vergleichskammer 11 austretende Strahlung kommt durch die lichtspaltende Platte 4, dannwird von der Spiegelfläche 18 und nachher im Inneren der lichtspaltenden Platte 4 von der Fläche 6 abgespiegelt, und dann, nach dem Verlassen der FLäche 12 geeinigt zu werden, weshalb eine Interferenzerscheinung in Form von parallelen Streifen entsteht. Die Interferenz-

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streifen fallen auf den verschiebbaren Spalt 15»der einen Teil des Spektrums abtrennt, der durch das Photoelement 14 analysiert wird. Der verschiebare Spalt 13 ist mit einem Einstellmechänismus 15 und einem drehbaren Nullungsring 16 verkettet, der zur Nulleinstellung des verschiebbaren Spalts dient,wenn sich in den Vergleichskammern 5 und 11 und in der Meßkammer 8 Gas mit gleicher Brechungszahl befindet.

Beim Ansprechen des Photoelements 14 auf eine !änderung der Brechungszahl in der Meßkammer durch die Anwesenheit von Methan und die Verschiebung der Intefferenzstreifen, beginnt die elektrische Energie dem Verstarker 17 zufließen. Das verstärkte Signal betätigt den Schwinger 19 des Lautsprechers 20, die Schallsignale somit auslosend, oder ruft über den Unterbrecher 22 die Blinkwirkung der Lampe 21 hervor, und leitet das verstärkte Signal der Anschlußdose 23 zu, an welche ein beliebiger Abnehmer oder zur weiteren Fernübergabe der Messungen bestimmte Verbindungeeinrichtung angeschloßen werden kann.Die Energiequelle 1 speist auch den Verstärker 17, die Lampe 21 und den Elektromagnet 24· Der standige Durchfluß des Gases durch die Meßkammmer 8 wird durch die Wirkung der Pumpe 25 unterhalten, mit gegenlauf ig wirkenden Ventilsystem 26 und 28, Ansaugöffnung 28 und Abgabeöffnung 29 versehen. Die Pompe 25 hat eine mit dem Elektromagnet 24 angetriebene

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Membrane. Ein 'Regelmechanismus 31 der Schwingungsamplitude des Federelements 32 erlaubt die Förderleistung der Pumpe zu steuern. Das Gas wird der Heßkammer 8 mit der Rohrleitung 33 zugeführt, in welcher sich ein die mechanischen Verunreinigungen abscheidende liikrofilter 34 und ein den in der zu untersuchenden Atmophäre gehaltenen Kohlenstoff dioxid GOp aufzufangender Absorber 35 befindet. Am Ende der Rohrleitung 33 befindet sich das Vorreinigungsfilter 36,

Sie Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet selbsttätig, in dem sie gegen die Anwesenheit von Methan in der Luft, von einer dem Meßbereiche des Geräts entsprechenden Menge, anspricht. Die Meldeeinrichtungen werden in dem Moment eingeschaltet, in dem die Konzentration des zu messenden Gasäs den mit dem Einstellmechanismus 15 vorgewählten Wert erreicht. Dieser Mechanismus ist mit einer dem Prozentanteil des Methans in der Luft entsprechenden Skala versehen. Die Nullung des Ger'ats wird durchgeführt beim Einfüllen der Meß kammer 8 mit demselben §as, das sich in den Vergleichskammern 5 und 11 befindet.

Die Vorrichtung wird durch Abtrennen des Energieauf lußes von der Energiequelle 1 Bit dem Abschalter 37 außer Betrieb gesetst.

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Claims (1)

1. .- 7 -Patentanspruch

   Vorrichtung zur automatischen Signalisierung des Methan-/CH2_{/-gehaltes in der Luft unter Auswertung einer optischen Interferenzanordnung und eines . ständigen Durchflusses-der Luft durch die Meßkammer, dadurch gekennzeichnet, daß ein Photoelement vorgesehen ist, welches auf die Strahlunganderung und deren Ausfall dadurch anspricht, daß es das Spektrum der Interferenzstreifen über den Wirkungsbereich des verstellbaren Spaltes analysiert und im Ergebnis das Übermitteln des Signals zu dem Verstärker bewirkt, der nachfolgend einen elektrischen Impuls übermittelt oder damit eine Anordnung vom Lautsprecher und Meldeleuchte betätigt.

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