DE8413661U1

DE8413661U1 - Vorrichtung für den Untertagebergbau zur Prüfung und zum Abgleich von Meßwertgebern

Info

Publication number: DE8413661U1
Application number: DE19848413661
Authority: DE
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1984-05-04
Filing date: 1984-05-04
Publication date: 1987-07-02

Description

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Vorrichtung für den Untertagebergbau ■

zur Prüfung und ium Abgleich von Meßwertgebern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Untertagebergbau zur Prüfung und zum Abgleich von Meßwertgebern und Fernübertragungssystemen unter Tage, bei denen ~-v stationäre Meßgeräte ale Sender an ein Tonfrequenzübertragungssystem angeschlossen sind und die Signale zum Ubertätigen Bereich an dort angeordnete Smpfänger geleitet werden.

Die übertragung von Meßwerten, Zustandsmsldungen , etc. im Bergbau unter Tage erfolgt üblicherweise über Tonfrequenz-Systerne. Die Meßwertgeber liefern hierbei in der Regel ein eingeprägtes Stromsignal (0-1 mA) oder ein moduliertes Frequenzsignal (5 - 15 Hz), das über spezielle Tonfrequenz-Bausteine zum übertägigen Bereich (?.B. Grubenwarte) übertragen wird . Überprüfung, wie auch Abgleich der nachgeschalteten Fernübertragung sind bisher nur in Verbindung mit den entsprechenden Meßwertgebern möglich. Hierbei treten oft Schwierigkeiten hinsichtlich der Verständigung zwischen Gerätewart (unter Tage) und Elektriker (Grubenwarte) auf, da insbesondere bei wettertechnischen Meßeinrichtungen mit analoger Anzeige (Gasmeßeinrichtungen, Wettergeschwindigkeitsmeßeinrichtungen) eine relativ geringe Ablesegenauigkeit erzielt wird. Der notwendige Zeitaufwand ist hierbei besonders hoch, da die Simulation der zum Abgleich benötigten MeS-werte oft durch Aufgabe von Prüfgas erfolgt. Eine schnelle Aussage bezüglich der Funktionsfähigkeit der Tonfrequenz-Fernübertragung ist ebenfalls nicht möglich.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die Oberprüfung und den Abgleich von Meßwertgebern und Fernübertragungs-

systemen unter Tage wesentlich schneller, betriebssicherer und einfacher zu bewerkstelligen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe 1st die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein eigensicherer Signal-Generator als stufenweise umschaltbarer Strom- und Frequenzgeber anstelle der stationären Meßgeräte unter Tage an das Tonfrequenzsystem anschlleßbar 1st.

&Ggr;&Lgr; Der vorgeschlagene, eigensichere Signal-Generator ermöglicht die Simulation der unter Tage üblichen Meßwertsignale. Der Geber hat hierbei einen wahlweise umschaltbaren Ausgang (0 - 1mA oder 5 - 15 Hz). über einen Drehschalter können fünf fest eingestellte Signalparameter vorgewählt werden. Durch den Einsatz des Gerätes entfallen die zeltaufwendigen Einstellarbeiten an den Meßwertgebern (z.B. Prüfgas-Aufgabe) zum Abgleich der Fernübertragungseinrichtung. Die Verständigung zwischen Gerätewart und Grubenwarte wird optimiert, da nur fest vorgegebene Signale zum Abgleich benutzt werden. Fehler In der Fernübertragung werden zudem schnell und zuverlässig erkannt.

Für Prüf- und Abgleicharbeiten wird der Strom-Frequenzgeber anstelle der stationären Meßgeräte an das Tonfrequenzsystem angeschlossen. Mit einem Drehschalter wird die Betriebsart als Frequenzgeber oder Stromgeber eingestellt, mit einem zweiten Drehschalter wird der Ausgang des Generators an das anzuschließende Meßgerät angepaßt. Der Meßbereich kann dann mit dem Drehschalter durch fünf fest vorgegebene Werte simuliert werden.

In einem Gehäusedeckel, der abgedichtet lösbar mit dem Gehäuse selbst verbunden ist, sind Batteriezellen, eine Sicherung und zwei Widerstände untergebracht und vergossen. Die Widerstände und die Sicherung sorgen für einen eigeneigensicheren Ausgangs strom.

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In Schalterstellung"Laden/Aus" können die wiederaufladbaren Batteriezellen Über die beiden Meßbuchsen des Geräts geladen werden. Zwei Leuchtioden sseigen während des Betriebs als Strom- oder Frequenzgeber den Batteriezustand an, wobei die eine Leuchtdiode* den Zustand "betriebsbereit¹* und die andere Leuchtdiode den Zustand "unter Spannung" anzeigt, so daß im letzteren Fall das Gerät vor Gebrauch geladen werden muß.

Die Eigensicherheit des Gerätes wird nicht nur durch dl· Begrenzung des Batterie-Kurzschlußstromes &igr; durch die Sicherung und die Widerstände sowie den Verguß des gesamten Energieblockes erreicht, sondern darüberhinaus auch noch durch den Verguß der drei erwähnten Leuchtdioden und durch die galvanische Trennung des Frequenzausganges des Frequenzgenerators mittels eines Optokopplers. Im Übrigen ist der Oberflächen-Widerstand des Kunststoff-Gehäuses kleiner als 10 Ohm.

Der Brfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen ansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen ansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte, räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

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Es zeigern

Flg. 1i Seitenansicht des Gehäuses dee Signalgenerators, Fig. 2t Stirnansicht des Gehäuses nach FIg* 1,

Fig. 3t Frontansicht des Gehäuses nach Fig. 1 und S Fig. 2,

Fig. 4> Draufsicht auf den abgenommenen Gehäusedeckel mit vergossenem Energieblock,

- Fig. 5: Seltenansicht des Geh aus edecjcals nach Fig. 4, Fig. 6: Schaltung des Drehschalters 3,

Fig. 7: schematisiert gezeichnetes Schaltbild des Signal-Generators.

Das aus Kunststoff bestehende Gehäuse 1 weist eine Frontplatte 2 auf, an der oben die zwei Leuchtdioden 5 für die Anzeige des Batteriezustandes (betriebsbereit oder nachladen) angeordnet sind. Unterhalb dieser Leuchtdioden 5 ist eine weitere Leuchtdiode 6 angeordnet, die im Rhythmus des abgegebenen Frequenzsignals leuchtet, wenn der Frequenz-Generator 13 extern beschaltet ist. Mit dem Drehschalter 3 wird der Betriebszustand gewählt, nämlich "Laden/Aus" oder der Frequenzgenerator 13 eingeschaltet oder der Stromgeber 12.

Mit dem Dreschalter 4 werden unterschiedliche Signalfarameter eingestellt, wie es sich aus der Beschriftung am unteren Teil der Frontplatte 2 ergibt.

Im Gehäuse 1 ist die in Fig. 7 näher dargestellte

Elektronik-Platine 8 angebracht, wobei an der Stirnseite des Gehäuses 2 zwei Meßbuchsen vorhanden sind.

über die entweder der Energieblock mit sinen Batteriezellen 16 aufgeladen wird, oder über die das Strom- oder Frequenzsignal abgegeben wird.

Das Gehäuse 1 weist einen abnehmbaren Gehäusedeckel 14 auf, an dem eine unlaufende Dichtung 18 vorgesehen ist,

wobei der Gehäusedeckel 14 pit die Bohrungen 15 durchgreifenden Schrauben mit dem Gehäuse 1 verschraubt wird. Hiermit ist also der gesamte Energieblock 9, der in dem r~\ Gehäusedeckel 14 in den Deckelboden 10 eingegossen ist, gegenüber dem Gehäuse 1 und der Außenumgebung abgedichtet.

. Der Energieblock 9 im Deckelbcden 10 besteht aus serienweise hintereinandergeschalteten Batteriezellen 16, denen entsprechend der Schaltung in Fig. 7 eine Sicherung und zwei Vorwiderstände vorgeschaltet sind. Diese dienen zur Begrenzung des Ausgangsstromes, um die Forderung nach Eigensicherung des Gerätes zu erfüllen.

Aus Fig. 4 und Fig. 5 ist erkennbar, daß die Sicherung 11, die Vorwiderstände 17 und die Batteriezellen 16 im Deckelboden 10 des Gehäusedeckels 14 vollständig mit O 20 Kunststoffharz 19 vergossen sind. Es sind lediglich die Kabelanschlüsse 20 nach außen geführt.

Die Fig. 6 zeigt in Verbindung mit Fig. 7 die Verschaltung der Meßbuchsen 7 mit den internen Anschlußpunkten P 1 - P 8.

Der in Fig. 7 gezeigte Stromgeber 12 wird durch Anschluß des Energieblockes 9 an die Anschlußpunkte B6 und B8 aktiviert« Über den gezeigten Spannungs-Stabilisator 78oB wird die Batteriespannung einem als Komparator geschalteten Operationsverstärker CA 1458 zugeführt, dessen Ausgang über unterschiedlich dimensionierte Z-Dioden für die Anzeige des Batteriezustandes angeschaltet sind.

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BeI Unterschreitung der am Komparator eingestellten Vergleichsspannung wird die obere Leuchtdiode 5 aktiviert, während bei Überschreitung die untere Leuchtdiode 5 aktiviert wird, welche die Betriebsbereitschaft des Gerätes anzeigt.Mit dem Drehschalter 4 können dann eine Serienschaltung von Vorwiderständen an den einen Eingangszweig eines Operationsverstärkers angeschaltet werden, an dessen anderen Zweig eine feste Vorspannung anliegt. Der Operationsverstärker gibt also ein stufenweise mit dem Drehschalter 4 veränderbares Gleichstromsignal ab, welches über den Transistor an den Anschlußpunkten P 3 und P4 anliegt und über den Drehschalter 3 bei entsprechender Umschaltung an die Meßbuchsen 7 angelegt wird.

Der Frequenzgenerator 13 besteht im wesentlichen aus dem bekannten Timer-Baustein 7555, dessen Frequenz über die in Kaskade mit dem Drehschalter 4 einschaltbaren Widerstände gewählt wird. DerAusgang des Timer-Bausteins wird auf einen Optokoppler 21 geführt, der eine galvanische Trennung zu den Ausgangspunkten P1 und P2 vornimmt. Bei entsprechender Umschaltung des Drehschalters 3 (vergl. Figur 6) wird dann das Signal des Frequenz-Generators 13 an die Meßbuchsen 7 angelegt.

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-10-ZEICHNUNGS-LEGENDE

1	Gehäuse
2	Frontplatte
3	Drehschalter
4	Drehschalter
5	Leuchtdiode
6	Leuchtdiode
7	Meßbuchse
8	Elektronikplatine
9	Energieblock
10	Deckelboden
11	Sicherung
12	Stromgeber
13	Frequenzgenerator
14	Gehäusedeckel
15	Bohrungen
16	Batteriezelle
17	Vorwiderstand
18	Dichtung
19	Kunststoffharz
20	Kabelanschluß
21	Optokoppler

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Claims

7. Mai 1987 b·»·* amtl.A.Z.: G 84 13 661.8

Anmelder : Seba-Dyaatronic, Mess- u. Ortungstechnik GmbH I Industriestrasse 6, 8611 Baunach und

1 Firua Ruhrkohle AG, Postfach 10 32 64, 4300 Essen 1

1

e? Schutzansprüche

J# 1. Prüf- und Abgleichvorrichtung für den Untertagebergbau zur Prüfung I und zum Abgleich von Meßwertgebern und Fernübertragungssystemen unter-

I tage, bei denen stationäre Meßgeräte als Sender an ein Tonfrequenz-I übertragungssystem angeschlossen sind und die Signale zum übertägigen 5 an dort angeordnete Empfänger geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein eigensicherer Signal-Generator (12,13) als stufenweise umschaltbarer Strom- und Frequenzgeber anstelle der stationären Meßgeräte unter Tage an das Tonfrequenzsystem anschließbar ist, wobei der Signal-Generator (12, 13) in 10 einem Gehäuse (1) aus Kunstoff angeordnet ist, welches an der Unterseite in einem über eine umlaufende Dichtung (18) abdichtend mit dem Gehäuse (1) verbundenen Gehäusedeckel (14) eine Serienschaltung von aufladbaren Batteriezellen (16) zusammen mit Vorwiderständen (17) und einer Sicherung (11) eingegossen aufweist und daß der Frequenzausgang 15 (Pl, P2) des Frequenzgebers (13) über Optokoppler (21) galvanisch vom Potential der Elektronikplatine (8) getrennt ist.

Telephon: Telex: Fawlmlle/Tetefax: Barkkonten: Postscheckkonto

Lindau (0 83 82) 543 74(pa1ent-d) +49-8382-5027 Rayer. V«reln«bank Lindau (B) Nr. 120 8878 (BLZ 738 200 74) Mönchen 29S 28409

SO 25 lelegramm-AdnMse: Groyp II,+ III fVpo-Bar* Lindau (B) Nr. 6670 276920(BLZ 733 204 42)

patfi-lindau

ypjksb)ol| Untfaji (B) Nr. 51720000 (BLZ 738 901 W)
2. Prüf- und Abgleichvorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Signal-Generator einen wahlweise umschaltbaren Feststromausgang (0-1 mA) oder Signalausgang (5 5Hz) aufweist, und daß über Drehschalter (3, 4) mehrere fest eingestellte Signalparameter vorwählbar sind.
3. Prüf ^- und Abgleichvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stellung des Drehschalters (3) "Laden/Aus" die Batteriezellen (16) über die Meßbuchstri (7) des Gehäuses (1) aufladbar ^sind.
4. Prüf- und Abgleichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Leuchtdioden (5) während des Betriebs des Signalgenerators (12, 13) dessen Betriebszustand anzeigen und daß die eine Leuchtdiode (5) den betriebsbereiten Zustand und die andere Leuchtdiode die Unterspannung der Batteriezellen anzeigt.
5. Prüf- und Abgleichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus Kunststoff eir^n •berflächenwiderstand von weniger als 10 Ohm aufweist.