SU1528932A1 - Portable mine methane indicator - Google Patents

Portable mine methane indicator Download PDF

Info

Publication number
SU1528932A1
SU1528932A1 SU874288578A SU4288578A SU1528932A1 SU 1528932 A1 SU1528932 A1 SU 1528932A1 SU 874288578 A SU874288578 A SU 874288578A SU 4288578 A SU4288578 A SU 4288578A SU 1528932 A1 SU1528932 A1 SU 1528932A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
methane
concentration
unit
Prior art date
Application number
SU874288578A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Исаак Эльянович Биренберг
Марк Бениаминович Львовский
Галина Семеновна Тросман
Original Assignee
Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности "Гипроуглеавтоматизация"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности "Гипроуглеавтоматизация" filed Critical Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности "Гипроуглеавтоматизация"
Priority to SU874288578A priority Critical patent/SU1528932A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1528932A1 publication Critical patent/SU1528932A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  и сигнализации концентрации и скорости ее нарастани  метана в шахтах. Цель изобретени  - повышение точности оценки степени опасности газовой ситуации. Сигнализатор содержит датчик метана, пороговые элементы нижнего и верхнего уровней концентрации метана, блок пам ти, блок сигнализации, схемы совпадени , формирователи импульсов. Цель достигаетс  за счет учета скорости нарастани  концентрации и исключени  ложных срабатываний при "всплесках" концентрации метана менее 2%. 3 ил.The invention relates to instrumentation technology and can be used to monitor and signal the concentration and rate of its rise in methane in mines. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the assessment of the degree of danger of the gas situation. The detector contains a methane sensor, threshold elements of the lower and upper levels of methane concentration, a memory unit, an alarm unit, a coincidence circuit, and pulse shapers. The goal is achieved by taking into account the rate of increase in concentration and the elimination of false alarms during bursts of methane concentrations of less than 2%. 3 il.

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  непрерьшного автоматического контрол  концентрации метана и скорости ее нарастани  в атмосфере угольных шахт, разрабатывающих пласты, опасные по внезапным выбросам угл  и газа, а также дл  сигнализации о превышении допустимых норм концентрации метана и скорости ее нарастани .The invention relates to instrumentation technology and can be used for the continuous automatic control of methane concentration and its rate of buildup in the atmosphere of coal mines, developing seams, dangerous by sudden ejections of coal and gas, as well as for signaling that the permissible concentration of methane and its velocity increase.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности оценки степени опасности газовой ситуации.The aim of the invention is to improve the accuracy of the assessment of the degree of danger of the gas situation.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого сигнализатора; на фиг. 2 - блок сигнализации переносно- го шахтного сигнализатора метана; на|FIG. 1 shows the block diagram of the proposed detector; in fig. 2 — alarm unit of the portable methane detector; on |

фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу сигнализатора. FIG. 3 - timing diagrams explaining the operation of the detector.

Сигнализатор содержит датчик 1 метана , пороговые элементы нижнего 2 и верхнего 3 уровн  концентрации метана , блок 4 пам ти, выход которого подключен к первому входу блока 5 сигнализации.The detector contains a methane sensor 1, the lower threshold elements 2 and the upper 3 levels of methane concentration, memory block 4, the output of which is connected to the first input of alarm unit 5.

В состав сигнализатора введены новые элементы и св зи между ними: перва  6 и втора  7 схемы совпадени , , формирователь 8 импульса заданной длительности и формирователь 9 импульса считывани .New elements and connections between them are introduced into the signaling device: first 6 and second 7 coincidence circuits, shaper 8 of a pulse of a given duration and shaper 9 of a read pulse.

Блок 5 сигнализации (фиг. 2) содержит логические элементы 10 - 12, причем к выходу племснта 12 подсоединен ключевой транзистор 13, к коллектору которого подключен светоди- од 14 сигнализации, соединенный своим анодом с источником питани . Элементы 10 и 11 образуют генератор импульсов частоты модул ции, котора  задаетс  емкостью 15 и резистором 16 Один вход элемента 11 соединен через емкость 17 и транзистор 18 с выходом блока 4 пам ти, другой вход элемента 11 соединен с выходом порогового элемента 3 верхнего уровн  концентрации метана.The signaling unit 5 (Fig. 2) contains logic elements 10-12, and the key transistor 13 is connected to the output of the circuit 12, to the collector of which the signaling LED 14 is connected, connected by its anode to the power supply. Elements 10 and 11 form a modulation frequency pulse generator, which is defined by capacitance 15 and resistor 16. One input of element 11 is connected through capacitor 17 and transistor 18 to the output of memory block 4, the other input of element 11 is connected to output of threshold element 3 of the upper level of methane .

Сигнализатор работает следующим образом.The detector works as follows.

При газодинамическом  влении (внезапном выбросе угл  и газа) на датчик 1 поступает концентраци  метана C(t), величина которой интенсивно увеличиваетс  во времени (график А на Лиг. 3). Сигнал с выхода датчика 1 поступает на входы пороговых элементов нижнего 2 и верхнего 3 уровн  концентрации метана. Первым срабатывает пороговый элемент 2 нижнего уровн  концентрации метана, который настроен на величину уставки 1,8об.% СНц.In the case of gas-dynamic phenomena (a sudden ejection of coal and gas), methane concentration C (t) enters sensor 1, the value of which increases rapidly with time (graph A on Lig. 3). The signal from the output of sensor 1 is fed to the inputs of the threshold elements of the lower 2 and upper 3 levels of methane concentration. The first is triggered by a threshold element 2 of the lower level of methane concentration, which is adjusted to a setting value of 1.8 rev.% CH.

В момент срабатывани  элемента 2 напр жение на его выходе Измен етс  скачком от напр жени  логической единицы до напр жени  логического тр При этом запускаетс  формирователь 8 импульса заданной длительности, который вырабатывает импульс, длительностью 1 с (эта величина может быть изменена при настройке сигнализатора ) . Сигнал логического нул  с выхода порогового элемента 2 поступает также на один из входов первой схемы 6 совпадени .At the moment element 2 triggers, the voltage at its output varies abruptly from the voltage of the logical unit to the voltage of the logic mp. This starts the shaper 8 of a pulse of a given duration, which produces a pulse of 1 second duration (this value can be changed by setting the detector). The logical zero signal from the output of the threshold element 2 also goes to one of the inputs of the first matching circuit 6.

После срабатывани  порогового элемента 3 верхнего уровн  концентрации метана (он срабатывает вслед за пороговым элементом 2 при концентрации 2,0 об.% СНд, так как концентраци  метана продолжает увеличиватьс ), сигнал логической единицы с -выхода порогового элемента 3 поступает на блок 5 сигнализации, при этом генератор на логических элементах 10 и 11 начинает вырабатывать импульсы, которые поступают на светодиод 14 сигнализации через логический элемент 12 и транзистор 13. При этом светодиод включаетс  в такт с этими импульсами.After the triggering of the threshold element 3 of the upper level of methane concentration (it is triggered after the threshold element 2 at a concentration of 2.0% by volume SNd, as the concentration of methane continues to increase), the signal of the logical unit c-output of the threshold element 3 goes to the signaling unit 5, wherein the generator on the logic elements 10 and 11 starts producing pulses that are supplied to the alarm LED 14 through the logic element 12 and the transistor 13. In this case, the LED turns on in time with these pulses.

Частота импульсов определ етс  емкостью 15 и резистором 16, а такжеThe frequency of the pulses is determined by the capacitance 15 and the resistor 16, as well as

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

емкостью 17 и состо нием транз1и;тора 18.capacity 17 and the state of transi tor; 18.

Также сигнал логической ед1пшцы с выхода порогового элемента 3 поступает на другой вход первой схемыAlso, the logic signal ed1pszy from the output of the threshold element 3 is fed to another input of the first circuit

6совпадени , на первом входе которой будет сигнал логического (ул  с выхода порогового элемента 2. В результате на выходе первой схемы 6 совпадени  будет импульс И, логического нул , длительность которого равна промежутку времени между моментами срабатывани  пороговых элементов6 matches, at the first input of which there will be a logical signal (ul from the output of the threshold element 2. As a result, at the output of the first circuit 6 there will be an impulse I, a logical zero, the duration of which is equal to the time interval between the trigger elements of the threshold elements

2 и 3. Этот импульс логического нул  поступает на один вход второй схемы2 and 3. This logical zero pulse is fed to one input of the second circuit.

7совпадени , а на другой ее вход поступает импульс Hg логической единицы заданной длительности 1 с выхода формировател  8.7 matches, and at its other input comes a pulse Hg of a logical unit of a given duration 1 from the output of the imaging unit 8.

Если промежуток времени между моментами срабатывани  пороговых -элементов 2 и 3 меньше 1 с, то на кьгхо- де второй схемы 7 совпадени  будет импульс И логической единицы с длительностью , равной разности длительностей импульсов на входах схемы 7 совпадени . Этот импульс логической .единицы поступает на один из входов блока 4 пам ти и при этом на его выходе устанавливаетс  сигнал И логической единицы. If the time interval between the response times of the threshold -elements 2 and 3 is less than 1 s, then at the time of the second circuit 7 of the match there will be a pulse AND of a logical unit with a duration equal to the difference of the durations of the pulses at the inputs of the circuit 7 of coincidence. This impulse of a logical unit arrives at one of the inputs of memory block 4, and an AND signal of a logical unit is set at its output.

В случае, если скорость нарастани  концентрации метана будет меньше уставки, т. е. длительность промежутка времени между импульсами на входах первой схемы 6 совпадени  будет больше 1 с, то на выходе второй схемы 7 совпадени  будет напр жение логического нул , которое не вызовет изменени  состо ни  на выходе блока 4 пам ти. В этом случае будет работать сигнализаци  о превьш1ении уставки по концентрации метана 2,0 об.% с частотой 1Гц (график В на фиг. 3), так как транзистор 18 будет закрыт.If the growth rate of methane concentration is less than the setpoint, i.e., the duration of the interval between pulses at the inputs of the first coincidence circuit 6 is greater than 1 s, then the output of the second coincidence circuit 7 will be a logical zero voltage that will not cause a change in state nor at the output of the memory block 4. In this case, the signaling of exceeding the setpoint for methane concentration of 2.0 vol.% With a frequency of 1 Hz (graph B in Fig. 3) will work, since the transistor 18 will be closed.

При по влении импульса логической единицы на выходе блока 4 пам ти и соответственно на входе блока 5 сигнализации , открываетс  транзистор 18 и емкость 17 подключаетс  к генератору на логических элементах 10 и 11. При этом частота импульсов его увеличиваетс  до 2 Гц (напр жение Ид на выходе логического элемента 12).When a logical unit pulse appears at the output of memory block 4 and respectively at the input of signaling unit 5, transistor 18 opens and capacitor 17 is connected to a generator on logic elements 10 and 11. At the same time, the frequency of its pulses increases to 2 Hz (voltage Id the output of the logic element 12).

Следовательно, при срабатывании сигнализации по скорости нарастани  концентрации метана светова  сигнализаци  работает с большей частотойConsequently, when an alarm is triggered by the rate of increase in the concentration of methane, the light signaling operates at a higher frequency

следовани  импульсов, (игналичлци  будет происходить до тех пор, пока концентраци  метана не снизитс  ниже 2 об.%, при этом ср  ютлет пороговый элемент 3, напр жение на его выходе изменитс  с логической единицы до логического нул , формирователь 9 импульса считывани  выдает короткий импульс И логической единицы на второй вход блока 4 пам ти и напр жение на его выходе изменитс  с логической единицы до логического нул  (возвращение в исходное состо ние ). Напр жение логического нул  поступит на входы генератора на элементах 10 и 11 блока 5 сигнализации и сигнализаци  отключитс .following pulses (ignition will occur until the concentration of methane drops below 2 vol.%, threshold element 3 is measured, the voltage at its output changes from a logical unit to a logical zero, the read pulse driver 9 generates a short pulse And the logical unit to the second input of memory block 4 and the voltage at its output will change from logical unit to logical zero (return to the initial state). The voltage of the logical zero will go to the generator inputs on elements 10 and 11 of the 5 sig unit alizatsii and signaling otklyuchits.

Уставка по скорости срабатывани  сигнализации может быть изменена путем регулировки длительности импульса на выходе формировател  8 или уставок срабатывани  пороговых элементов 2 и 3. В данном случае уставка по скорости равна 0,2 об.%/с, так как разность уставок срабатывани  пороговых элементов 3 и 2 равнаThe setpoint for the alarm triggering speed can be changed by adjusting the pulse duration at the output of the imaging unit 8 or the triggering settings of the threshold elements 2 and 3. In this case, the speed setting is 0.2 vol.% / S, since the difference between the triggering parameters of the threshold elements 3 and 2 equals

а длительность импульса наand the pulse duration is on

0,2 об.;0.2 rev .;

выходе формировател  8 равна 1 с.Shaper output 8 is 1 s.

Фактически в сигнализаторе реги- д стрируетс  скорость нарастани  концентрации метана в точке 2 об.%. Это позвол ет избавитьс  от ложных срабатываний сигнализации при всплесках концентрации метана менее 2 об.%, что повьппает надежность работы сигнали- затора.In fact, the detector registers the rate of increase in the concentration of methane at a point of 2 vol%. This allows one to get rid of false alarms when bursts of methane concentration less than 2 vol.%, Which increases the reliability of the signaling device.

Формул лFormula l

и тand t

обретени gaining

00

00

5five

д d

Переносной iijaxTH(ni сигна;ти затор метана, содержащий датчик метана, пороговые элементы нижнего и верхнего уровней концентрации метана, блок пам ти, блок сигнализации, выход которого подключен к первому входу, причем вьрсод датчика метана соединен с входами пороговых элементов, а выход блока пам ти подключен к первому входу блока сигнализации, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности оценки степени опасности газовой ситуации, он содержит первую и вторую схемы совпадени , формирователь импульса считывани , причем один вход первой схемы совпадени  соединен с выходом порогового элемента нижнего уровн  концентрации метана и с входом формировател  импульса заданной длительности, второй вход первой схемы совпадени  соединен с выходом порогового элемента верхнего уровн  концентрации метана, входом формировател  импульса считывани  и вторым входом блока сигнализации , первый вход второй схемы совпадени  соединен с выходом первой схемы совпадени , второй вход - с выходом формировател  импульса заданной длительности, блок пам ти соединен первым входом с выходом второй схемы совпадени , а вторым входом - с выходом формировател  импульса считывани .Portable iijaxTH (ni signal; methane congestion containing methane sensor, threshold elements of the lower and upper levels of methane concentration, memory block, alarm unit, the output of which is connected to the first input, the sensor of methane connected to the inputs of the threshold elements, and the output of the block The memory is connected to the first input of the alarm unit, characterized in that, in order to improve the accuracy of the assessment of the degree of danger of the gas situation, it contains the first and second coincidence circuits, the read pulse generator, one input of the first the coincidence circuit is connected to the output of the lower level element of methane concentration and to the input of a pulse shaper of a given duration, the second input of the first coincidence circuit is connected to the output of the threshold element of the upper level of methane concentration, the input of the read pulse shaper and the second input of the alarm unit, the first input of the second coincidence circuit is connected with the output of the first matching circuit, the second input with the output of the pulse shaper of a given duration, the memory unit is connected by the first input to the output in Ora coincidence circuit and the second input - to the output of the read pulse.

pi/a.pi / a.

ГR

i/tji / tj

лl

(риг. 2(rig 2

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Переносной шахтный сигнализаторPortable Mine Alarm 5 метана, содержащий датчик метана, пороговые элементы нижнего и верхнего уровней концентрации метана, блок памяти, блок сигнализации, выход которого подключен к первому входу, 1Q причем выход датчика метана соединен с входами пороговых элементов, а выход блока памяти подключен к первому входу блока сигнализации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыше15 ния точности оценки степени опасности газовой ситуации, он содержит первую и вторую схемы совпадения, формирователь импульса считывания, причем один вход первой схемы совпа20 дения соединен с выходом порогового элемента нижнего уровня концентрации метана и с входом формирователя импульса заданной длительности, второй вход первой схемы совпадения сое25 динен с выходом порогового элемента верхнего уровня концентрации метана, входом формирователя импульса считывания и вторым входом блока сигнализации, первый вход второй схемы совпадения соединен с выходом первой схемы совпадения, второй вход - с выходом формирователя импульса заданной длительности, блок памяти соединен первым входом с выходом второй схемы совпадения, а вторым входом с выходом формирователя импульса считывания .5 methane containing a methane sensor, threshold elements of the lower and upper levels of methane concentration, a memory unit, an alarm unit, the output of which is connected to the first input, 1Q and the methane sensor output is connected to the inputs of the threshold elements, and the output of the memory unit is connected to the first input of the alarm unit It is important that, in order to increase the accuracy of assessing the degree of danger of a gas situation, it contains the first and second coincidence circuits, a read pulse shaper, and one input of the first connection coincidence circuit is connected to the output of the threshold element of the lower level of methane concentration and to the input of the pulse shaper of a given duration, the second input of the first matching circuit is connected 25 to the output of the threshold element of the upper level of methane concentration, the input of the read pulse shaper and the second input of the signaling unit, the first input of the second matching circuit is connected to the output of the first matching circuit, the second input with the output of the pulse shaper of a given duration, the memory unit is connected by the first input to the output of the second matching circuit, and the second input with the output of the read pulse shaper.
SU874288578A 1987-07-23 1987-07-23 Portable mine methane indicator SU1528932A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874288578A SU1528932A1 (en) 1987-07-23 1987-07-23 Portable mine methane indicator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874288578A SU1528932A1 (en) 1987-07-23 1987-07-23 Portable mine methane indicator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1528932A1 true SU1528932A1 (en) 1989-12-15

Family

ID=21321121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874288578A SU1528932A1 (en) 1987-07-23 1987-07-23 Portable mine methane indicator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1528932A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109607389A (en) * 2018-12-29 2019-04-12 沙尔夫矿山机械(徐州)有限公司 A kind of mining diesel engine monorail crane locomotive methane measurement protection shutdown system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Биренберг Н.Э. и др. Новый сигнализатор контрол метана дл угольных шахт. - Безопасность труда в промышленности, № 9, 1985, с. 39-40. Авторское свидетельство СССР № 384379, кл. Е 21 F 17/18, 1968. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109607389A (en) * 2018-12-29 2019-04-12 沙尔夫矿山机械(徐州)有限公司 A kind of mining diesel engine monorail crane locomotive methane measurement protection shutdown system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4488528A (en) System for controlling the ignition timing of a combustion engine
ES425125A1 (en) Fire detector and method employing assymetrical integrator
SU1528932A1 (en) Portable mine methane indicator
JPS6155158B2 (en)
US3855572A (en) Tachometer
JPS5750021A (en) Periodic signal detector
JPS6339829Y2 (en)
JPS5612056A (en) Electronic ignition device assured of minimum operation
GB1374683A (en) Signal monitoring circuits
SU1034161A1 (en) Device for shaping pulse train
SU1059549A2 (en) Device for monitoring operation of electromagnet
SU446755A1 (en) Mass flow meter
SU475158A1 (en) Device for recording athlete's spade during long jump
SU1437693A1 (en) Temperature indicator
SU842227A1 (en) Surging indicator
SU1322291A1 (en) Device for checking "1-out-ofn" code
SU1638591A1 (en) Device for diagnosis of internal combustion engines
JPS6421598A (en) Fire alarm device
JPS6435694A (en) Fire alarming device
SU932238A1 (en) Consumption indicator
SU1116221A1 (en) Device for checking angle of setting fan blades
JPS5621920A (en) Driving-asleep operation detector
SU717372A1 (en) Device for automatic gas protection of coal mine
SU1537855A2 (en) Alarm of emerency state of engine
JPS5759134A (en) Oil pressure alarming device for vehicle