Стационарный метанометр с выносным датчиком

(5 у 5 Е 2 1 М 27/14 И д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Днепропетровский горный институт им. Артема, Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности, Институт горного дела им, А.А.Скочинского и Конотопский электромеханический завод "Красный Металлист"(56) Карпов Е,ФБиренберг И,ЗБасовский Б,И. Автоматическая газовая защита и контроль рудничной атмосферы. М.: Недра, 1986, с. 121 - 129,Анализаторы метана АТ-1 и АТ 3-1, Руководство по эксплуатации 1364,01,00,000 РЭ,- Конотоп; з-д "Красный металлист", 1988.(57) Изобретение относится к технике безопасности на газовых шахтах, Цель:о изобретения является повышение точности изменений эа счет исключения погрешности от сопротивления кабельной линии связи и колебаний входного напряжения, При появлении метана в анализируемой среде на активном элементе узла 4 чувствительных элементов появляется разбаланс моста, пропорциональный содержанию метана в анализируемой атмосфере, Этот сигнал усиливается в усилителе 16 и поступает на регистратор 17, Та как напряжение в узле 4 чувствительных элементов остается стабильным, то выходной сигнал мостсвого измерительного блока 3 не будет зависеть от сопротив.ений кабельной линии связи, а также от входног сопротивления метэнометра, 1 ил,10 15 20 25 30 40 45 50 55 Изобретение относится к технике безопасности на газовых шахтах и может быть использовано при создании устройств контроля концентрации метана преимущественно в атмосфере горных выработок шахт.Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения погрешности от сопротивления кабельной линии связи и колебаний входного напряжения.На чертеже представлена структурная схема стационарного метанометра с выносным датчиком,Стационарный метанометр с выносным датчиком состоит из блока 1 питания, включающего вторичную обмотку 2 со средней точкой, мостового измерительного блока 3, выносного узла 4 чувствительных элементов (датчика метана), регулирующих транзисторов 5, 6, дополнительных обмоток 7, 8 управления, управляющих транзисторов 9, 10, резисторов 11; 12, операционного усилителя 13, резистивного делителя 14, 15, дифференциального телеметрического усилителя 16 и регистратора 17 выходного сигнала усилителя 16.Выносной датчик 4 метана соединен с балластными резисторами 18 - 20 мостового измерительного блока 3 и электрической схемой метанометра пятижильным кабелем 21, для чего может быть использован двух- парный телефонный кабель со стальным тросом,Устройство работает следующим образом,При включении напряжения питания метанометра на один из входов операционного усилителя 13 поступает стабильное напряжение с резистивного делителя 14; 15, которое равно заданному напряжению питания выносного узла 4 чувствительных элементов, При этом выходное напряжение с операционного усилителя 13 через разделительные резисторы 11, 12 управляет работой транзисторов 9, 10, которые открывают соответственно регулирующие транзисторы 5, 6. Напряжение на эмиттерах регулирующих транзисторов 5, 6 будет расти до тех пор, пока напряжение на узле 4 выносных чувствительных элементов не сравняется с напряжением на резисторе 15, Это напряжение будет поддерживаться операционным усилителем 13 независимо от величины напряжения на вторичной обмотке 2 и сопротивления линии связи между балластными резисторами 18 - 20 и узлом 4 чувствительных элементов, т,е, длины кабеля 21,Резисгором 19 осуществляется балансировка мостового измерительного блока 3 в атмосфере с нулевым содержанием метана. При появлении метана в анализируемой атмосфере на активном элементе узла чувствительных элементов начинается окисление метана, его сопротивление изменяется и, следовательно, появляется сигнал разбаланса моста; пропорциональный содержанию метана в анализируемой атмосфере, который усиливается дифференциальнымтелеметрическим усилителем 16 и поступает на регистратор 17, Так как напряжение на узле 4 чувствительных элементов остаетсястабильным, то выходной сигнал мостовогоизмерительного блока 3 не будет зависеть от сопротивления кабельной линии связи, а также от входного напряжения питания метанометра.В предлагаемом манометре питаниемостового измерительного блока 3 хотя иосуществляется постоянным током, но потери напряжения на выпрямление при полностью открытых регулирующих транзисторах 5, 6 составляет не более 0,15 В, а потеримощности не более 30 мВт, что соизмеримоили меньше потерь мощности в активныхвыпрямителях сигнала разбаланса моста, применяемых в современных метанометрах. Формула изобретения Стационарный метанометр с выноснымдатчиком, содержащий блок питания с вторичной обмоткой для питания мостового измерительного блока с выносным узлом чувствительных элементов, который соединен с балластными резисторами мостового измерительного блока через кабельную линию связи, включенный в измерительную диагональ мостового измерительного блокателеметрический усилитель разбаланса,входы которого соединены соответственно со средней точкой балластных резисторов и через кабельную линию связи - со средней точкой выносного узла чувствительных элементов, а выход - с регистратором выходного сигнала телеметрического усилителя разбаланса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений эа счет исключения погрешности отсойротивления кабельной линии связи и колебаний входного напряжения, в него дополнительно введены два регулирующих и два управляющих транзистора, две обмотки управления блока питания, операционный усилитель, резистивн ый делитель и две дополнительные жилы в кабельной линии связипричем вторичная обмотка для питания мостового измерительного блока выполнена .со средней точкой, которая соединена с одной вершинойдиагонали питания мостового измерительного блока, а к концам вторичной обмотки1694933 Составитель Ю.ЭлькинРедактор М,Бандура Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Заказ 4144 Тираж Подписное8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 подключены коллекторами регулирующие транзисторы, змиттеры которых соединены между собой и с второй вершиной диагонали питания мостового измерительного блока, при атом к концам вторичной обмотки подключены согласно обмотки управления блока питания, вторые концы которых соединены с коллекторами управляющих транзисторов той же проводимости, а их эмиттеры присоединены к базам соответствующих регулирующих транзисторов, базы управляющих транзисторов через резисторы соединены с выходом операционного усилителя, входы которого соединены со 5 средней точкой резистивного делителя и через кабельную линию связи - с одним из выводов выносного узла чувствительных элементов, другой вывод которого через кабельную линию связи соединен со средней 10 точкой вторичной обмотки блока питания.