DE634995C

DE634995C - Device for automatic measurement and display of mine gases

Info

Publication number: DE634995C
Application number: DEG86376D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-08-08
Filing date: 1933-09-09
Publication date: 1936-09-07

Description

Einrichtung zum selbsttätigen Messen und Anzeigen von Grubengasen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, welche dazu bestimmt ist, den jeweiligen brennbaren Gas-, z. B. Methangehalt, der Luft in Bergwerken usw. selbsttätig der Menge nach zu ermitteln und anzuzeigen, um ihn gegebenenfalls in einer entfernten zentralen Einrichtung zu registrieren.Device for automatic measurement and display of mine gases The invention relates to a device which is intended to the respective flammable gas, e.g. B. methane content, the air in mines, etc. automatically Quantity to determine and display to him if necessary in a distant central facility to register.

Es sind bereits Einrichtungen zum selbsttätigen Messen und Anzeigen von Grubengasen bekannt, die derart arbeiten, daß der bei Verbrennung des Gases entstehende Unterdruck bestimmt wird. Solche Messungen, wenn sie nicht laboratoriumsmäßig, sondern fortlaufend im Betrieb ausgeführt werden sollen, müssen derart vorgenommen werden, daß sie völlig selbsttätig vor sich gehen und keinerlei Bedienung oder Wartung erforderlich ist. Es ist zu diesem Zwecke schon vorgeschlagen worden, die einzelnen Phasen des Meßvorganges auf elektrischem Wege zu steuern, doch waren die bekannten Einrichtungen dieser Art von äußerst verwickeltem Aufbau und arbeiteten nicht in allen Fällen ganz selbsttätig und in auch zur Fernanzeige geeigneter Weise. Diese Nachteile werden bei der Einrichtung gemäß der Erfindung vermieden. Das Wesen der Erfindung ist darin zu erblicken, daß eine vorzugsweise in Windungen, Spiralen o. dgl. gebogene Kreisleitung eine Verbrennungsvorrichtung und eine D@ruckmeßvorrichtung für das Gas verbindet und die Steuerstromkreise für die Aus- und Einlaßventile der Kreisleitung, für die Heiz-e, orrichtung, für die Druckmeßvorrichtung und für eine Vorrichtung zum Umtreiben der Grubenluft in der Kreisleitung periodisch der Reihe nach durch ein selbsttätiges Schaltwerk an eine Stromquelle angeschlossen werden. Diese Kreisleitung wird zweckmäßig zwecks Kühlung der umlaufenden Grubenluft von einem Ventilator bestrichen.Devices for the automatic measurement and display of mine gases are already known, which work in such a way that the negative pressure that occurs when the gas is burned is determined. Such measurements, if they are not to be carried out in the laboratory, but continuously in operation, must be carried out in such a way that they take place completely automatically and no operation or maintenance is required. For this purpose it has already been proposed to control the individual phases of the measuring process by electrical means, but the known devices of this type were of extremely complex construction and did not work in all cases completely automatically and in a manner suitable for remote display. These disadvantages are avoided in the device according to the invention. The essence of the invention is to be seen in the fact that a preferably, o spirals in turns. Like. Curved circle line, a combustion apparatus, and connects a D @ ruckmeßvorrichtung for the gas and the control circuits for the exhaust and intake valves of the circuit line, for heating e , device, for the pressure measuring device and for a device for circulating the pit air in the circuit line are periodically connected to a power source by an automatic switching mechanism. This circuit line is expediently brushed by a fan for the purpose of cooling the circulating pit air.

Eine Einrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise wiedergegeben. Es ist ein etwa i 1 fassendes, bei i in sich geschlossenes Rohr 2 vorgesehen, welches entweder in Spiralform oder in sonstigen Windungen derart gebogen ist, daß ein Propeller 3 die Rohranlage mit Kühlluft bestreichen kann. Ein Ventil 4 ist als Zweiweghahn ausgebildet und läßt in der Offenstellung die Grubenluft ein, die das Rohr 2 in Richtung des Pfeiles x durchströmt und bei dem als Dreiweghahn ausgebildeten Ventil 5 (in dessen gezeichneter Stellung wieder austreten kann.A device according to the invention is in the drawing for example reproduced. It is a tube 2 that holds about i 1 and is closed at i provided, which is bent in such a way either in a spiral shape or in other windings is that a propeller 3 can brush the pipe system with cooling air. One valve 4 is designed as a two-way valve and lets in the pit air in the open position, which flows through the pipe 2 in the direction of the arrow x and as a three-way valve trained valve 5 (can exit again in the position shown.

Die Ventile werden von einer zentralen Einrichtung elektrisch gesteuert, wozu sich z. B. ein Drehschalter eignet, wie solche in der automatischen Telephonie vielfach verwendet wer= den. 6 ist ein Kontaktarm des Drehschalters, der den Pluspol einer Stromquelle über den Kontakt I mit den die Ventile betätigenden Relais 7. und 8 verbindet. Wenn der Kontakt I geschlossen ist, so nehmen die Ventile 4, 5 die in Fig. z dargestellte Lage ein. Der Drehschalter wird in nicht näher zu beschreibender Weise von einem Relais 9 schrittweise verdreht, das zu diesem Zwecke von einem Kontakt io eines Uhrschalters Zeitimpulse. (z. B. alle 2 Minuten) erhält. Gelangt Kontaktarm 6 zum Kontakt II, so fallenait Relais 7, 8 ab, wodurch das Ventil 4 vollst dig geschlossen wird, während das Ventil 5-' durch Drehung in Richtung des Pfeiles y den Luftaustritt aus dem Rohr 2 unterbricht und die Kreisströmung in demselben freigibt: Diese Xreisströmung wird durch eine kleine Pumpe oder einen Exhaustor i i bewirkt" der über die Kontakte I und II Antriebsstrom erhält und die Luft durch einen Heizkörper 12 hindurchpreßt, dessen Heizdraht 13 aus einem Palladium- oder Platindraht besteht; welcher elektrisch weißglühend erhitzt wird, wenn der Kontakt II durch den Kontaktarm 6 an den Pluspol angeschlossen ist.The valves are electrically controlled by a central device, why z. B. a rotary switch is suitable, such as those in automatic telephony be used many times. 6 is a contact arm of the rotary switch, which is the positive pole a current source via the contact I with the relay 7 actuating the valves. and 8 connects. When contact I is closed, valves 4, 5 the position shown in Fig. z. The rotary switch will not be described in any further detail way gradually rotated by a relay 9, which for this purpose by a contact io of a clock switch time pulses. (e.g. every 2 minutes). Got contact arm 6 to contact II, relays 7, 8 drop, whereby valve 4 is completely closed is, while the valve 5- 'by turning in the direction of arrow y the air outlet interrupts from the pipe 2 and releases the circular flow in the same: This Xreisstrom is effected by a small pump or an Exhaustor i i "which via the contacts I and II receives drive current and presses the air through a heater 12, whose heating wire 13 consists of a palladium or platinum wire; which electric Is heated incandescent when the contact II through the contact arm 6 to the positive pole connected.

Da jede Kontaktstellung des Kontaktarmes 6 etwa 2 Minuten anhält, wird die im Rohr :2 angesaugte Luftmenge vielmals durch den Heizkörper 12 gepreßt, so daß das vorhandene Methan bzw. jedes andere brennbare Gas darin vollständig verbrennt. Nach Verlauf von etwa 4 Minuten (2 Minuten Lufteinsaugen über das Ventil 4 und Luftentleerung über das Ventil 5 und 2 Minuten Zirkulation durch den geheizten Heizkörper 12) erfolgt die Abschaltung des Heizkörpers 12 und des Exhaustors i i durch Umschaltung des Kontaktarmes. 6 auf den Kontakt III. Nun erfolgt die Messung in einem Meßrohr 14, rlas@ durch ein U-förmig gebogenes Glasrohr (Manometerrohr) gebildet ist, das als Abschlußflüssigkeit Quecksilber enthält. Im Meßrohr 14 ist eine Anzahl von Platinkontakten 14' eingeschmolzen, welche außen mit Ohmschen Widerständen 15 verbunden sind, die vom Kontakt III Strom erhalten und von der Quecksilbersäule, je nachdem diese sinkt oder steigt, -mehr oder - weniger kurzgeschlossen werden. Das Meßrohr 14 steht durch die öffnung 16 mit der Außenluft in Verbindung, das andere Ende 17 ist an das Rohr 2 angeschlössen. Die Messung kommt dadurch zustande, daß je nach dem Verhältnis des auf den einen. Schenkel des Meßrohres wirkenden Atmosphärendruckes und des auf den .anderen' Schenkel von der Luft im Rohr :2 ausgeübten Gegendruckes das Quecksilber vom linken nach dem rechten Schenkel oder umgekehrt gedrückt wird. Ein Milliamperemeter 18, das auch als schreibendes Instrument ausgeführt sein kann, zeigt in der Zentrale das Ergebnis der Messung an.Since each contact position of the contact arm 6 lasts for about 2 minutes, the amount of air sucked in in the pipe: 2 is pressed many times through the heating element 12, so that the existing methane or any other combustible gas burns in it completely. After about 4 minutes (2 minutes of sucking in air through valve 4 and evacuating the air Circulation through the heated radiator 12) takes place via the valve for 5 and 2 minutes the shutdown of the heater 12 and the Exhaustors i i by switching the Poor contact. 6 on contact III. The measurement now takes place in a measuring tube 14, rlas @ is formed by a U-shaped bent glass tube (manometer tube), which as Final liquid contains mercury. In the measuring tube 14 is a number of platinum contacts 14 'melted, which are externally connected to ohmic resistors 15, the receive current from contact III and from the mercury column, as this decreases or increases, - more or - less short-circuited. The measuring tube 14 stands through the opening 16 with the outside air in connection, the other end 17 is on the pipe 2 connected. The measurement comes about that depending on the ratio of the one. Leg of the measuring tube acting atmospheric pressure and on the "other" leg from the air in the tube: 2 counterpressure exerted the mercury is pressed from the left to the right thigh or vice versa. A milliammeter 18, which can also be designed as a writing instrument, shows in the headquarters the result of the measurement.

Während der Messung ist der vom Kontaktarm 6 gesteuerte Exhaustor i z abgeschaltet, da er bei Einschaltung des Koritäktes III keinen Strom erhält. Da die Luft infolge des ,.Durchzuges durch den Heizkörper 12 erwärmt ':wird, sich daher ausdehnt und einen Über- Puck erzeugt, ist eine wirksame Kühlung =bitwendig, welche durch den Propeller 3 er- :'fölgt, der direkt mit dem Exhaustor i i ver- bunden sein kann. Zweckmäßig ist es, die durch das Ventil 5 austretende Luft über die Rohrschlange streichen zu lassen. Da während der Messung der Exhaustor abgeschaltet ist, empfiehlt sich die Anbringung eines zweiten Ventilators, der .ständig in Betrieb ist und das Zirkulationsrohr 2 kühlt; es kann das Zirkulationsrohr zwecks Kühlung auch in ein Wassergefäß eingebaut werden. jedenfalls muß die Luft im Zirkulationsrohr auf -dieselbe Temperatur gebracht werden, wie sie die Außenluft aufweist.During the measurement, the exhaustor iz controlled by the contact arm 6 is switched off, since it receives no current when the Koritäktes III is switched on. Since the air as a result of the , .Drawing through the heater 12 is heated ': is, therefore expands and an over- Puck generated is an effective cooling = urgently, which is caused by the propeller 3 : 'follows, which connects directly to the Exhaustor II can be bound. It is useful to let the air exiting through the valve 5 sweep over the pipe coil. Since the exhaustor is switched off during the measurement, it is advisable to install a second fan, which is constantly in operation and cools the circulation pipe 2; the circulation pipe can also be installed in a water tank for cooling. In any case, the air in the circulation pipe must be brought to the same temperature as the outside air.

Ist Methan in der Luft vorhanden, so verbraucht i Vol. C H4 2 Vol. 02. Es entstehen hierbei 1 Vol. C 02 neben 2 Vol. H2 O in flüssigerForm. Es entspricht dies einerKontraktion von 2 Vol., d. h. waren beispielsweise 4% Methan in der Luft enthalten, so wird nach Verbrennen des Methans die Luft im Zirkulationsrohr um 8% dünner sein als die Außenluft. Wird CO2 durch Kalilauge absorbiert, welche sich im Behälter ig befindet, so ergibt dies eine Kontraktion von 12%, wenn 4% Methan vorhanden waren. Die Eichung des Milliamperemeters nach Methangehalten erfolgt empirisch.If there is methane in the air, 1 vol. C H4 consumes 2 vol. 02. This creates 1 vol. C 02 in addition to 2 vol. H2 O in liquid form. It corresponds this is a contraction of 2 vol. H. For example, 4% methane was in the air contained, after the methane has been burnt, the air in the circulation pipe is reduced by 8% be thinner than the outside air. Is CO2 absorbed by potassium hydroxide, which is is located in the container ig, this results in a contraction of 12% if 4% methane were present. The calibration of the milliammeter for methane content is done empirically.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for automatic measurement and display of mine gases by determining the negative pressure resulting from combustion of the gas with electrical control of the individual phases of the measuring process, characterized in that a combustion device and a pressure measuring device for the gas are connected by a circuit line and that the Control circuits for the outlet and inlet valves of the circuit line. for the heating device, for the pressure measuring device and for a device for circulating the pit air in the circuit line are periodically connected to a power source by an automatic switching mechanism.

2. Device according to claim i, characterized in that the circuit line In turns, spirals o. The like. Is bent for the purpose of cooling the circulating pit air be brushed by a fan.