PL65730B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.X.1972 65730 KI. 421,4/05 MKP GOln 27/16 CZYTELNIA Patentowego frslitiif Yzecnpasiii y Lu d*b| Wspóltwórcy wynalazku: Pawel Krzystolik, Mieczyslaw Florczyk, Jan Klakus Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Uklad elektryczny automatycznego metanomierza górniczego Przedmiotem wynalazku jest uklad elektryczny automatycznego metanomierza górniczego zasilane¬ go z sieci elektrycznej, sluzacego do ciaglej kontroli stezenia metanu w powietrzu, sygnalizowania sta¬ nów alarmowych koncentracji metanu oraz wyla¬ czania sieci elektrycznej w przypadku przekrocze¬ nia dopuszczalnego stezenia metanu w miejscu jego pomiaru.Dotychczas znane jest stosowanie w górnictwie automatycznych metanomierzy opartych na róznych zasadach fizycznych na przyklad na spalaniu, prze¬ wodnosci cieplnej, pochlanianiu promieni podczer¬ wonych itp. Najczesciej jest stosowany metano¬ mierz, w którym wykorzystuje sie zasade spalania metanu na elemencie oporowym, podgrzewanym za pomoca pradu elektrycznego. Zmiana temperatury tego elementu jest przetwarzana na sygnal elek¬ tryczny proporcjonalny do stezenia metanu. Sto¬ sowane zasilanie metanomierzy sprezonym powie¬ trzem jest w obecnej dobie klopotliwe, gdyz wpro¬ wadzona na szeroka skale w kopalniach gazowych bardziej ekonomiczna energia elektryczna powodu¬ je prawie calkowite wyeliminowanie sprezonego powietrza z podziemi kopaln.Prowadzenie oddzielnej sieci rurociagów sprezo¬ nego powietrza tylko do metanomierzy spowodo¬ waloby wielokrotne zwiekszenie kosztów zabezpie¬ czenia metanometrycznego. Glówna wada znanych metanomierzy zasilanych zarówno z sieci elektrycz¬ nej jak równiez sprezonym powietrzem, jest brak 10 15 25 30 ukladu samokontroli prawidlowosci pracy metano¬ mierza. Brak takiego ukladu w metanomierzu wy¬ laczajacym automatycznie siec elektryczna gdy ste¬ zenie metanu osiagnie wartosc wybuchowa stwarza duze niebezpieczenstwo, gdyz w przypadku nieza¬ uwazenia uszkodzenia w metanomierzu, chroniony przez niego rejon kopalni pozostaje bez zabezpie¬ czenia metanometrycznego, co stwarza duze nie¬ bezpieczenstwo wybuchu metanu, z którym zwiaza¬ ne sa nie tylko duze straty materialne lecz równiez liczne ofiary w ludziach.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad zna¬ nych metanomierzy górniczych.Cel ten zrealizowano wedlug wynalazku dzieki zastosowaniu nowego ukladu elektrycznego meta¬ nomierza umozliwiajacego zasilanie go z elektro¬ magnetycznej sieci napieciem zmiennym, co stano¬ wi jednoczesnie jego glówna zalete. Automatyczny metanomierz skladajacy sie z pomiarowego ukladu z czujnikiem wykorzystujacym zasade spalania me¬ tanu na elemencie elektro-oporowym, polaczonym za posrednictwem iskrobezpiecznej linii z wyko¬ nawczym ukladem, jest zaopatrzony w uklad dla samokontroli pracy metanomierza, skladajacy sie z generatora polaczonego poprzez logiczna sume z dwoma progowymi przekaznikami, których wej¬ scia sa polaczone z zasilaczem pradu zmiennego oraz z opornikiem wlaczonym szeregowo w obwód zasilajacej pradem zmiennym pomiarowy uklad li¬ nii. 6573065730 Jeden przekaznik jest tak ustawiony aby reago¬ wal na obnizenie sie napiecia zasilajacego meta¬ nomierz ponizej wartosci progowej, a drugi prze¬ kaznik aby reagowal na podwyzszenie sie napiecia zasilajacego powyzej wartosci progowej tak, aby kazde zwarcie lub przerwa w obwodzie zasilaja¬ cym metanomierz byly sygnalizowane brakiem syg¬ nalu kontrolnego wysylanego z generatora do dy¬ spozytorni za posrednictwem linii przylaczonej do wyjscia metanomierza. Uklad samokontroli pra¬ widlowosci pracy metanomierza wysyla do dyspo¬ zytorni staly sygnal kontrolny, który zanika przy wystepowaniu istotnego uszkodzenia czujnika po¬ miarowego, linii laczacej czujnik z wykonawczym ukladem lub samego ukladu wykonawczego, co w konsekwencji jest informacja, ze chroniony przez metanomierz rejon jest pozbawiony zabezpieczenia metanometrycznego.Uklad elektryczny metanomierza wedlug wyna¬ lazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku.Metanomierz sklada sie z pomiarowego ukladu A, wykonawczego ukladu B oraz kontrolnego ukla¬ du C. Pomiarowy uklad A sklada sie z czujnika 1, wstepnego wzmacniacza 2 pradu zmiennego oraz prostownika 3. Czujnik 1 ma dwie zarzace sie spi¬ rale, spalajaca metan oraz kompensacyjna, umie¬ szczone w oslonie z metalicznego spieku. Obwód zarzenia czujnika 1 jest dolaczony do zasilacza 4 pradu zmiennego za posrednictwem zasilajacej linii 5 oraz opornika 6. Czujnik 1 jest wlaczony w obwód wstepnego wzmacniacza 2, którego obwód zasilania jest polaczony z zasilajaca linia 5 poprzez prostownik 3. Wykonawczy uklad B sklada sie ze wzmacniacza 7 pradu zmiennego, polaczonego z wyjsciem wstepnego wzmacniacza 2 za posrednictwem pomiarowej linii 8, prostow¬ nika 9 polaczonego z miernikiem 10 oraz dwoma progowymi przekaznikami 11 i 12, dwóch wykonawczych czlonów 13 i 14, polaczonych z progowymi przekaznikami 11 i 12. Wzmacniacz 7 ma obwód zasilania polaczony z zasilaczem 4 za posrednictwem czasowego czlonu 15. Dla samokon¬ troli prawidlowosci pracy, metanomierz posiada kontrolny uklad C, w sklad którego wchodzi gene¬ rator 16 polaczony z logiczna suma 17, do wejscia której sa przylaczone dwa progowe przekazni¬ ki 18 i 19. Wejscia obu progowych przekazni¬ ków 18 i 19 sa polaczone z zasilajaca linia 5 oraz z zasilaczem 4. Wykonawczy czlon 13 ma wylacza¬ jace siec elektryczna wyjscie 20 oraz sygnalizacyj¬ ne wyjscie 21, natomiast wykonawczy czlon 14 ma alarmowe wyjscie 22. Do wylaczajacego wyjscia 20 jest przylaczony równiez generator 16.Mieszanina powietrza z metanem spalajac sie na spirali czujnika 1 powoduje zmiane oporu elek¬ trycznego spirali, co jest wykorzystane jako sygnal do sterowania wzmacniacza 2. Wzmocniony sygnal proporcjonalny do aktualnego stezenia metanu w powietrzu jest przesylany pomiarowa linia 8 do nastepnego wzmacniacza 7 pradu zmiennego. Wyj¬ sciowy sygnal ze wzmacniacza 7 jest nastepnie pro¬ stowany przez prostownik 9 na sygnal pradu sta¬ lego, który steruje miernik 10 oraz oba progowe przekazniki 11 i 12. Przekaznik 12 steruje wykona w- «3 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 czym czlonem 14 sygnalizujacym na swym wyj¬ sciu 22 o alarmowym stezeniu metanu. Gdy steze¬ nie metanu osiagnie wartosc krytyczna, wówczas zadziala przekaznik 11, a na wyjsciu 20 Wykonaw¬ czego czlonu pojawi sie sygnal wylaczajacy siec elektryczna spod napiecia, natomiast z wyjscia 21 zostaje wyslany sygnal alarmowy informujacy o grozacym niebezpieczenstwie. Automatyczna kon¬ trola pracy metanomierza odbywa sie w ten spo¬ sób, ze generator 16 wytwarza ciagly sygnal, które¬ go obecnosc na wyjsciu 20 swiadczy o prawidlowej pracy metanomierza.Progowe przekazniki 18 i 19 kontrolnego ukla¬ du C sa ustawione na odpowiednie wartosci progo¬ we tak, aby przekaznik 18 reagowal na obnizenie sie napiecia zasilajacego ponizej wartosci progowej, a przekaznik 19 reagowal na podwyzszenie sie na¬ piecia zasilajacego powyzej wartosci progowej.Równiez przy przerwaniu sie zasilajacej linii 5, przerwaniu sie spirali czujnika 1 lub uszkodzeniu zasilacza 4 nastepuje zadzialanie progowego prze¬ kaznika 19, którego sygnal podany poprzez logiczna sume 17 na wejscie generatora 16, powoduje jego wygaszenie i w konsekwencji brak sygnalu kon¬ trolnego na wyjsciu 20. Podobnie przy zwarciu w linii 5, w obwodzie pomiarowego ukladu A lub w obwodzie zasilajacym wykonawczy uklad B, za¬ dziala progowy przekaznik 1$, którego sygnal rów¬ niez powoduje zanik oscylacji generatora 16. Tak wiec kazde istotne uszkodzenie w ukladzie metano¬ mierza jest sygnalizowane brakiem sygnalu kon¬ trolnego wysylanego z generatora 16 do dyspozy¬ torni za posrednictwem linii przylaczonej do wyj¬ scia 20. Czasowy czlon 15 opóznia zalaczenie wzmac¬ niacza 7 w celu wyeliminowania falszywych za- dzialan progowych przekazników 11 i 12 w stanach nieustalonych powstajacych w chwili zalaczania metanomierza. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad elektryczny automatycznego metanomierza górniczego zasilanego z sieci elektrycznej, sklada¬ jacy sie z pomiarowego ukladu z czujnikiem wy¬ korzystujacym zasade spalania metanu na elemen¬ cie elektro-oporowym, polaczonym za posrednic¬ twem iskrobezpiecznej linii z wykonawczym ukla¬ dem, znamienny tym, ze ma uklad (C) dla samo¬ kontroli pracy metanomierza, skladajacy sie z ge¬ neratora (16) polaczonego poprzez logiczna su¬ me (17) z dwoma progowymi przekaznikami (18 i 19), których wejscia sa polaczone z zasilaczem (4) pradu zmiennego oraz z opornikiem (6) wlaczo¬ nym szeregowo w obwód zasilajacej pradem zmien¬ nym pomiarowy uklad (A) linii (5), przy czym je¬ den przekaznik (18) jest tak ustawiony, aby rea¬ gowal na obnizenie sie napiecia zasilajacego meta¬ nomierz ponizej wartosci progowej, a drugi prze¬ kaznik (19) aby reagowal na podwyzszenie sie na¬ piecia zasilajacego powyzej wartosci progowej tak, aby kazde zwarcie lub przerwa w obwodzie zasila¬ jacym metanomierz byly sygnalizowane brakiem sygnalu kontrolnego wysylanego z generatora (16) do dyspozytorni za posrednictwem linii przylaczo¬ nej do wyjscia (20) metanomierza.KI. 241, 4/05 65730 MKP GOln 27/16 «*! A c* ij 'U «-4 CMI U ~vr ^ aHL-. MT-i + h PL