SU514199A1

SU514199A1 - Air velocity meter

Info

Publication number: SU514199A1
Application number: SU1967193A
Authority: SU
Inventors: Федор Алексеевич Абрамов; Владимир Александрович Бойко; Леонид Иванович Корогод; Александр Иванович Вишницкий; Виктор Иванович Поляков; Владимир Ефимович Фрундин; Аркадий Яковлевич Некрасовский; Анатолий Антонович Овчаренко; Виктор Иванович Калюжный
Original assignee: Институт Геотехнической Механики Ан Укр.Сср; Днепропетровский Горный Институт Им. Артема; Днепропетровский завод шахтной автоматики
Priority date: 1973-11-11
Filing date: 1973-11-11
Publication date: 1976-05-15

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА(54) AIR FLOW SPEED METER

Изобретение относитс к тахометрическим анемометрам и может быть использовано дл автоматического дистанционного контрол расхода воздуха в горных выработках в системах диспетчерского и автоматического управлени вентил цией шахт, опасных но газу и пыли.The invention relates to tachometric anemometers and can be used for automatic remote control of air flow in mine workings in dispatching systems and automatic control of ventilation of mines, hazardous to gas and dust.

Известные измерители скорости движени воздуха предназначены дл периодического контрол и регистрации скорости движени воздуха в горных выработках в месте установки первичного датчика. Дл получени информации о расходе воздуха в горной выработке необходимо показани анемометра умножить на сечение выработки в месте установки его и на коэффициент пол cKOpocTcfi, т. е. при обработке исходной информации, с целью перераспределени воздуха по горным выработкам , в системах диспетчерского и автоматического управлени вентил цией шахт необходимо иметь дополнительные данные об этих параметрах.The known air velocity meters are designed to periodically monitor and record the air velocity in the mine workings at the installation site of the primary sensor. To obtain information on the air flow in the mine workings, it is necessary to multiply the anemometer by the output section at the installation site and by the floor coefficient cKOpocTcfi, i.e., when processing the initial information, in order to redistribute the air through the mine workings, in the dispatching and automatic control of the valve It is necessary to have additional data on these parameters in the mine field.

При передаче информации на пульт диспетчера значительное вли ние на погрешность измерени анемометром оказывает сопротивление линии телеизмерени .When transmitting information to the dispatcher console, a significant influence on the measurement error by the anemometer is provided by the resistance of the telemetry line.

Целью изобретени вл етс обеспечение возможности пр мого измерени объемногоThe aim of the invention is to provide the possibility of direct measurement of volumetric

расхода воздуха, проход щего по горнон выработке и повышение точности измерени за счет повышени точности калибровки и исключени вли ни сопротивлени линии телеизмерени .air flow through the mine tunnel and increase the measurement accuracy by increasing the calibration accuracy and eliminating the influence of the resistance of the telemeasurement line.

Это достигаетс тем, что в предлагаемый измеритель последовательно с формирователем стандартных импульсов и источником питани через переключатель включен переменный резистор, а интегрируюш,ее звено выполнено двухзвенным, причем звено с большой посто нной времени подключено к источнику питани через кнопку, а лини телеизмерени включена последовательно с индикатором между выходом посто нного тока и общей точкой источника питани .This is achieved by including a variable resistor in the proposed meter in series with a standard pulse shaper and a power source through a switch, and integrating, its link is made two-link, with a link with a long time constant connected to the power source through a button, and a telemeter line connected in series with indicator between the DC output and the common point of the power source.

На чертеже представлена принципиальна схема предложенного измерител .The drawing shows a schematic diagram of the proposed meter.

Прибор содержит блок питани 1, тахометрический датчик 2, генератор звуковой частоты 3, модул тор 4, детектор 5, усилитель 6, формирователь импульсов, например триггер Шмитта 7, формирователь 8 стандартных импульсов , например ждущий мультивибратор, интегрирующее звено 9, усилитель 10 посто нного тока, индикатор 11.The device contains a power supply unit 1, a tachometer sensor 2, an audio frequency generator 3, a modulator 4, a detector 5, an amplifier 6, a pulse shaper, for example a Schmitt trigger 7, a shaper 8 standard pulses, such as a waiting multivibrator, an integrating link 9, a constant amplifier 10 current indicator 11.

Блок питани 1 состоит из блока питани 12, выполненного в виде отдельного узлавовзрывобезопасной оболочке, и блока питани электронного ирибора 13. Блок питани 12 через выключатель 14 подключаетс к сети. С помощью силового трансформатора 15 напр жение сети понижаетс до требуемой величины. Проволочные резисторы 16, 17, конденсаторы 18--21 и цепочка диодов - стабилитронов 22 обеспечивают искробезопасность выходиого напр жени сетевого блока питани 12. Напр жение с выхода сетевого блока питани 12 постуггаег в блок питани электронного прибора 13. Блок питани электронного прибора состоит из понижающего трансформатора 23 с элементами искрозащиты в первичной и вторичной обмотках, выпр мительного моста 24, сглаживающего фильтра 25 и иараглетрического стабилизатора на диодах - стабилитронах 26. Измеритель содержит модул тор, представл юилий собой усилительный каскад ка транзисторе 27 с включенной в цепь коллектора катушкой индуктивности 28 с разомкнутым Ш-образным магнитопроводом; диодный детектор 5 на диодах 29, 30; двухкаскадный усилитель 6 на транзисторах 31, 32; триггер Шмитта 7; вырабатывающий импульсы с крутым фронтом, которые дифференцируютс цепочкой 33; ждущий мультивибратор 8, формирующий равные по длительности и амилитуде импульсы.The power supply unit 1 consists of a power supply unit 12, made in the form of separate assemblies of an explosion-proof shell, and a power supply unit of the electronic device 13. The power supply unit 12 is connected to the network through a switch 14. With the help of a power transformer 15, the network voltage is reduced to the desired value. The wire resistors 16, 17, capacitors 18--21 and a chain of diodes - zener diodes 22 ensure the intrinsic safety of the output voltage of the network power supply unit 12. The voltage output from the network power supply unit 12 is post-fused into the power supply unit of the electronic device 13. The power supply unit of the electronic device consists of transformer 23 with elements of spark protection in the primary and secondary windings, a rectifying bridge 24, a smoothing filter 25, and an aa-glitter stabilizer on diodes - zener diodes 26. The meter contains a modulator, This is an amplifier cascade of a transistor 27 with an inductance 28 connected to the collector circuit with an open W-shaped magnetic circuit; diode detector 5 diodes 29, 30; two-stage amplifier 6 transistors 31, 32; Schmitt trigger 7; generating pulses with a steep front, which are differentiated by chain 33; waiting multivibrator 8, forming pulses of equal duration and amilitude.

Измеритель работает следующим образом, (Сигнал от генератора 3 поступает на транзи ,сторньи1 модул тор 4. Крыльчатка тахометрического датчика 2, враща сь от движущегос потока воздуха, армированными магнито-м гкпм материалом торцами лопастей замыкает магнитный поток разомкнутого Ш-образного сердечника индуктивности 28, вследствие чего осуществл етс амплитудна модул ци сигнала генератора 3. Огибающую этого сигнала детектируют, усиливают и формируют триггером Ш.1итта в имлульсы с крутым фр:онтом, которые после дифференцировани запускают ждущий мультивибратор 8. Частота следовани импульсов несет информацию о скорости движени воздуха. Посто нство амплитуды импульсов обеспечивают за счет мультивибратора от параметрического стабилизатора на диодах-стабилитронах 26. Длительность импульсов определ етс конденсатором 34 и резисторами 35, 36 или при другом положении переключател 37 резисторами 35, 38. Переменный резистор 36 служит дл тарировки прибора по скорости движени воздуха в аэродинамической трубе. Калибровка прибора по расходу воздуха в горной выработке производитс переменным резистором 38, с помоп1,ь10 которого осуществл етс операци умножени The meter works as follows, (The signal from generator 3 enters the transit, stubi1 modulator 4. The impeller of the tachometer sensor 2, rotating from a moving air flow, reinforced by a magnetic magnetic field, ends of the blades, closes the magnetic flux of an open W-shaped inductance 28, as a result, the amplitude modulation of the signal of the generator 3 is performed. The envelope of this signal is detected, amplified and formed by a Sh.1itt trigger into impulses with steep fr: ont, which, after differentiating A multivibrator is waiting 8. The pulse frequency carries information about the speed of the air. The pulse amplitude is provided by the multivibrator from the parametric stabilizer on zener diodes 26. The duration of the pulses is determined by a capacitor 34 and resistors 35, 36 or at a different position of the switch 37 by resistors 35, 38. Variable resistor 36 serves to calibrate the device according to the velocity of air in a wind tunnel. The calibration of the instrument with respect to the air consumption in the mine workings is carried out by a variable resistor 38, with the help of which, the multiplication operation is carried out

скорости движени воздуха в точке установкп тахометрического датчика на коэффициент пол скорости и сечение. При этом информацию о сечении выработки и коэффициенте.пол скоростей несет длительность импульсов. Счет импульсов производит интегрирующее звено 9, выходной сигнал которого усилитель 10 преобразует в унифицированный сигнал посто нного тока, вл ющийс мерой объемного расхода воздуха. Усилитель посто нного тока охвачен отрицательной обратной св зью. Лини телеизмерени с регистрирующим приборо .м 39 включена последовательно с индикатором 11 выхода, ироградуированным в единицах расхода, в nenii эмиттера второго каскада усилител посто нного тока 10, обладающую высоким дифференциальным сопротивлением, в результате чего величина выходного сигнала прибора практически не зависит от сопротивлени линии телеизмерени .air velocity at the installation point of the tachometer sensor on the coefficient of the floor velocity and cross section. In this case, information about the cross-section of generation and the coefficient. The velocity field carries the duration of the pulses. The pulse count is produced by an integrating link 9, the output of which amplifier 10 converts into a unified DC signal, which is a measure of the volume flow of air. The DC amplifier is covered by negative feedback. A telemeter line with a recording device. 39 is connected in series with the output indicator 11, degraded in units of flow, in the emitter nenii of the second stage of the dc amplifier 10, which has a high differential resistance, as a result of which the output signal of the device is almost independent of the resistance of the telemetry line .

Воздушный поток в горных выработках пульсирует. Дл получени усредненных данных о скорости движени воздуха выходной сигнал интегрируют. Дл уменьп1ени иогрешпости калибровки измерител интегрирующее звено выполнено двухзвенным и состоит из резисторов 40-42 и конденсаторов 43, 44. Конденсатор 44, имеющий значительно большую емкость, чем конденсатор 43, при калибровке отключаетс кнопкой 45.Mining air pulsates. To obtain averaged air velocity data, the output signal is integrated. In order to reduce the calibration error of the meter, the integrating link is made in two stages and consists of resistors 40-42 and capacitors 43, 44. The capacitor 44, which has a much larger capacity than the capacitor 43, is turned off by calibration with the calibration button 45.

Фор м у .I а изобретени Form m y. I inventions

Измеритель скорости движени воздуха, содержащий блок питани , генератор звуковой чистоты, модул тор с тахометрическим датчиком , выход которого через детектор, усилител1 , формирователь импульсов, формирователь стандартных импульсов, интегрирующее звено, усилитель посто нного тока и линию телеизмерени соединен с индикатором, о тл и ч а ю щ и и с тем, что, с целью обеспечени возможности пр мого измерени объемного расхода воздуха, проход щего по горной выработке, и повышени точности измерени за счет повыгиени точности калибровки и исключени вли ни сопротивлени линии телеизмерени , в него последовательно с формирователем стандартных импульсов и источником питани через переключатель включен пере.менпый резистор, а интегрирующее звено выполнено двухзвенным, причем звено с большей посто нной времени подключено к источнику питани через кнопку, а лини телеизмерени включена последовательно с индикато1ЮМ между выходом усилител посто нного тока II общей точкой источника питани . з 1 --1 %i ii I i ii:--r±r±.An air velocity meter containing a power supply unit, a sonic purity generator, a modulator with a tachometer sensor, the output of which is through a detector, amplifier1, a pulse shaper, a standard pulse shaper, an integrating link, a DC amplifier and a telemeasurement line are connected to the indicator, 0 tl so that, in order to provide the possibility of direct measurement of the volume flow of air passing through the mine workings and increase the measurement accuracy by increasing the accuracy of calibration and eliminating the influence of the telemeasurement line, in series with the standard pulse shaper and the power source via a switch, a variable resistor is turned on, and the integrating element is two-link, with the link with a longer time constant being connected to the power source via a button, and the line measurement is switched on in series with the LED indicator between the output of the DC amplifier II and the common point of the power supply. s 1 --1% i ii I i ii: - r ± r ±.