PL65913B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 15.XI.1972 65913 KI. 42e,23/50 MKP GOlf 25/00 CZYTELNIA! Wspóltwórcy wynalazku: Eugeniusz Bak, Kazimierz Stoinski Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Kopalniany czujnik przeplywu powietrza Przedmiotem wynalazku jest kopalniany czujnik przeplywu powietrza przeznaczony do ciaglego mie¬ rzenia przeplywu powietrza w podzeimnych wyro¬ biskach kopalnianych i przekazywania wyników pomiaru do centrum zarzadzania kopalni.W celu zapewnienia odpowiednich warunków pracy w podziemiiu kopalni, do kazdego wyrobiska musi doplywac okreslona przepisami ilosc powietrza swiezego. Kazde zmniejszenie sie ilosci powietrza w wyrobisku podziemnym ponizej dopuszczalnej normy stwarza powazne zagrozenie dla ludzi tam zatrudnionych. Dlatego tez zachodzi koniecznosc dokonywania kontroli ilosci powietrza przeplywaja¬ cej przez te wyrobiska. Dotychczas kontrole takie dokonywano w pewnych odstepach czasu stosujac do tego celu rurki spietrzajace lub anomometry.Wada tego rodzaju urzadzen pomiarowych jest miedzy innymi to, ze okreslaja one tylko stan ist¬ niejacy w momencie pomiaru, nie nadaja sie nato¬ miast do pomiarów ciaglych. Poza tym urzadzenia te wymagaja do obslugi odpowiednio przeszkolo¬ nego pracownika.Znane sa urzadzenia przeznaczone do pomiaru ciaglego zbudowane na zasadzie uchylnej klapy, której wielkosc wychylenia jest w przyblizeniu wprost proporcjonalna do ilosci przeplywajacego powietrza. Wychylenie klapy tych urzadzen jest przetwarzane na impuls elektryczny i w tej postaci przesylane do centrum zarzadzania kopalni. Wada tych urzadzen jest ich zbyt mala czulosc na zmia- 10 20 25 30 ny przeplywu powietrza, a zwlaszcza przy bardzo malych predkosciach przeplywu. Poza tym urzadze¬ nia te sa zbyt malo dokladne i maja nieliniowa charakterystyke wychylenia w funkcji przeplywu powietrza, która dla przetworzenia na charakterys-. tyke liniowa wymaga stosowania skomplikowanego ukladu mechaniczno-elektrycznego. Uklad taki po¬ wieksza jeszcze bardziej niedokladnosc i nieczulosc przyrzadu.Wspólna wada wszystkich znanych przyrzadów jest ich duza wrazliwosc na zapylenie i wilgotnosc oraz brak jakiegokolwiek zabezpieczenia przeciw¬ wybuchowego. Dluzszy czas przebywania tych urza¬ dzen w warunkach kopalnianych powoduje zatarcia ich uszczelnien ruchowych i lozysk. Natomiast za¬ wilgocenie elementów elektrycznych ujemnie wply¬ wa na ich parametry pracy, co w konsekwencji prowadzi do blednych wskazan.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionych wad i niedogodnosci przez skonstruowanie czuj¬ nika niewrazliwego na warunki kopalniane, a przeznaczonego do pracy ciaglej i zdalnego przeka¬ zywania wyników pomiaru.Cel ten zostal osiagniety za pomoca czujnika przeplywu powietrza wedlug wynalazku. Istota tego czujnika polega na tym, ze jest on wyposazony w korpus lozyskowy stanowiacy jedna calosc ze wspornikiem. Korpus ten jest zamocowany w oslo¬ nie rurowej ekscentrycznie w stosunku do jej osi, przy czym z obu stron tego korpusu w oslonie sa 6591365913 zabudowane kraty. Poza tym czujnik ma uklad wirujacy zlozony z kola wirujacego i walu wypo¬ sazonego w diafragme przerywajaca w czasie wiro¬ wania strumien magnetyczny w szczelinie usytuo¬ wanej pomiedzy dwoma cewkami umieszczonymi w korku, który razem z uszczelka tworzy szczelne zamkniecie wspornika od góry. Wewnatrz szczeli¬ ny uklad wirujacy czujnika ma spiralne lub pro¬ mieniowe wystepy, które wraz z nacieciami spiral¬ nymi na wale sa przeznaczone do usuwania zanie¬ czyszczen z czujnika.Oslona czujnika sklada sie z trzech czesci po¬ laczonych ze soba w jedna calosc, przy czym zew¬ netrzne jej czesci sa sciete skosnie ku dolowi tak, ze tworzy óna trapez w przekroju osiowym plasz¬ czyzna pionowa.Przez wyposazenie czujnika w urzadzenie do samooczyszczania w postaci wystepów w szczelinie ukladu wirujacego i naciec spiralnych na wale, kazde zanieczyszczenie jakie przedostanie sie do tego czujnika zostaje natychmiast usuniete na zewnatrz za pomoca tych napiec i wystepów. Waz¬ na równiez zaleta czujnika jest to, ze jego uklad wirujacy nie jest obciazony zadnymi dodatkowymi silami zwiazanymi z przekazywaniem wyników po¬ miarowych. Poza tym przez skosne sciecie przedniej i tylnej czesci oslony oraz przez ekscentryczne za¬ mocowanie korpusu czujnika w osolnie uzyskano nierówpnomierny profil predkosci, który z jednej strony zmniejsza tarcie spoczynkowe walu w lo¬ zyskach, a z drugiej strony czynil uklad wirujacy bardziej czulym na minimalne nawet zmiany pred¬ kosci przeplywu powietrza. Zamknieta konstrukcja korpusu, a szczególnie szczelne zamkniecie czesci elektronicznej czujnika chroni je przed wilgocia i uniemozliwia przenikanie do nich gazów wybu¬ chowych. Okazalo sie, ze taka wlasnie konstrukcja czujnika oraz sposób przekazywania wyników po¬ miaru wybitnie zwiekszaja jego czulosc, zwlaszcza w zakresie malych obrotów.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pionowy przekrój czujnika wzdluz jego osi, fig. 2 — przekrój ukladu wirujacego wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 3, a fig. 3 — frag¬ ment ukladu wirujacego w czesciowym przekroju w widoku z boku.Jak uwidoczniono na rysunku kopalniany czuj¬ nik przeplywu powietrza ma rurowa oslone 1 skla¬ dajaca sie z trzech czesci polaczonych ze soba w jedna calosc, przy czym przednia czesc la i tyl¬ na czesc lc maja skosne sciecia 2a i 2b tworzac trapez w przekroju osiowym plaszczyzna pionowa, skierowany w dól krótsza podstawa. Obie te czesci sa równiez zaopatrzone w kraty 3al i 3b zabezpie¬ czajace czujnik przed wiekszymi przedmiotami, które moglyby wniknac do wnetrz oslony i znisz¬ czyc lub zablokowac jego czesci wirujace. W srod^ kowej czesci Ib oslony 1 jest zamocowany wspornik 4 stanowiacy jedna calosc z lozyskowym korpusem 5. W korpusie tym na lozyskach 6 jest osadzony wirujacy uklad 7 zlozony z wirujacego, skrzydelko¬ wego kola 8 zamocowanego sztywno na wale 9, który ha drugim koncu ma osadzona niemagnetycz¬ na diafragme 10. Diafragma. ta przeslania w szcze¬ linie 11 strumien magnetyczny przeplywajacy z cewki 12 elektromagnesu do cewki 13. Obie cewki 12 i 13 sa osadzone w korku 14, który wraz z usz- 5 czelka 15 zamyka szczelnie dostep dla gazów i wil¬ goci do elektromagnetycznego przetwornika sygna¬ lów 16." Poza tym os 17 korpusu 5 czujnika jest przesunieta ku górze w stosunku do osi 18 oslony 1 tak, aby tworzyly niesymetryczne pole wekto- 10 rów predkosci Fj i F2. Wewnatrz szczeliny 19 wi¬ rujacy uklad 7 ma wyzlobienie i wystepy 20 o ksztalcie promieniowym, odgiete do tylu lub w pos¬ taci spirali. Natomiast na wale 9 dodatkowe naci^ cia 21 w formie spirali. , 15 Kopalniany czujnik wedlug wynalazku dziala w nastepujacy sposób.Powietrze przeplywajace przez wlotowa krate 3a nawet przy bardzo malych predkosciach przeksztal- ^ ca sie w ruch burzliwy, który powoduje obrót skrzydelkowego kola 8. Nierównomierny rozklad wektorów predkosci FA i F2 powoduje równiez uno¬ szenie sie walu 9 w lozyskach 6. Drgania wiru¬ jacego ukladu 7 wywolane ruchem burzliwych oraz 25 unoszenie sie walu 9 powoduja zmniejszenie sie tarcia spoczynkowegoi latwy rozruch czujnika. Wraz z walem 9 obraca siie diafragma 10, która w szcze¬ linie 11 przeslania strumien magnetyczny z pred¬ koscia zmieniajaca sie w zaleznosci od predkosci 30 przeplywu powietrza. Zmiana natezenia strumienia magnetycznego jest przetwarzana na sygnaly elek¬ tryczne za pomoca elektromagnetycznego przetwor¬ nika sygnalów 16 i w tej postaci przesylana do centrum zarzadzania kopalni. 35 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Kopalniany czujnik przeplywu powietrza zna- 40 mienny tym, ze ma lozyskowy korpus (5) stano¬ wiacy jedna calosc ze wspornikiem (4), który to korpus jest zamocowany w rurowej oslonie (1) eks¬ centrycznie w stosunku do jej osi (18) i wewnatrz zaopatrzony w wirujacy uklad (7) zlozony z wiru- 45 jacego, skrzydelkowego kola (8) oraz z walu (9) wyposazonego w diafragme (10) przerywajaca w czasie wirowania strumien magnetyczny w szczeli¬ nie (11) usytuowanej pomiedzy cewkami (12 i 13) umieszczonymi w korku (14), przy czym korek (14) 50 wraz z uszczelka (15) stanowi szczelne zamkniecie elektromagnetycznego przetwornika sygnalów (10), a z obu stron korpusu (5) w oslonie (1) sa zabudo¬ wane kraty (3a) i (3b).

2. Kopalniany czujnik wedlug zastrz. 1 znamien- 55 ny tym, ze wewnatrz szczeliny (19) wirujacego ukladu (7) ma spiralne lub promieniowe wystepy (20), a na wale (9) spiralne naciecia (21). 3. Kopalniany czujnik wedlug zastrz. Ii2 zna¬ mienny tym, ze ma rurowa oslone (1) zlozona z trzech czesci polaczonych ze soba w jedna calosc, z których zewnetrzne czesci (la i lc) sa sciete skosnie ku dolowi tak, aby w przekroju osiowym plaszczyzna pionowa tworzyly trapez skierowany 65 krótsza podstawa w dól. 60KI. 42e,23/50 85913 MKP GOlf 25/00 1 5 12 14 16 A 15 11 15 10 17 18 Fig.i A-A 19 5 21 Fig.

3. PL PL