Термохимический сигнализатор горючих газов

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 160371 (Я) 1628312/26-25 с присоединением заявки И01 й 25/32 4"осударстаенный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийн открытий(45) Дата опубликования описания 0806,78 А.Т. ТИМОШЕНКОт В.И.НаэаРЕНКО, Ф.Б.КРИГМаН, М.Г.ГУСЕВ,Б.Н.Онопа, И.д.Лосев, В.И.Трутаев, Г.М.Семин, В.Т.Маликов,В.Н.Полянйн, ВП.Кальнишевский, Б.И.Кравченко Ж.В.Грудев,Н.Г.Крамсков, А.М,Нарфенчук, Э.Н.Теличко и Б.Я.Куколь(71) ЗаявнтЕль ГосудаРствениый макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности(54) ТЕРМОХИМИЧЕСКИй СИГНАЛИЗАТОР ГОРЮЧИХ ГАЗОВ Изобретение относится к газовомуанализу, в частности к устройствамавтоматического контроля горючих газов.Известно устройство контроля.эасодержанием горючих газов, содержащее рабочий чувствительный элементдатчика, включенный в мостовую схемус задающим резистором, индуктивныйрелаксатор на туннельном диоде, усилитель постоянного тока, к коллектору выходного транзистора которогоподключен мост, источник напряжениясмещения туннельного диода, включенный в; измерительную диагональ моста,и вторичный прибор.Цель изобретения - повышение надежности и стабильности работы сигналиэатора,Для этого эмиттер входного транзистора усилителя подключен к делителю напряжения питающей диагоналимоста, а база этого транзисторак конденсатору цепочки 3 С, подсоединенной к источнику напряжения питания, причем конденсатор цепочкиЯС эашентнрован эмиттерно-коллекторным переходом ключевого транзистора,управляемого релаксатором. Обеспечение необходимого температурного режима для стабильной работы датчика достигается тем, что конденсатор цепочки %С зашунтироваи эмиттерноколлекторным переходом второго ключе вого транзистора, управляемого втбреаи релаксатором, подключенными к дополнительной измерительной диагонали моста.На чертеже приведена схема предла гаемого устройства.Схема содержит рабочий 1 и сравнительный 2 чувствительные элементы датчика, включенные в мостовую схему, плечами отношения которой являются 8 резисторы 3-бт индуктивный релаксатор, выполненный на туннельном диоде 7 и трансформаторе 8 и подключенный к диагонали моста, в которой установлен отрицательный разбаланс второй аналогичный релаксатор, выполненный на туннельном диоде 9 и трансформаторе 10 и подключенный к диагонали моста, в которой установлен положительный разбаланс; цепочку, %0 состоящую иэ конденсатора 11 и резистора 12 и подключенную к источнику 13 напряжения питания, усилитель постоянного тока, выполненный на транзисторах 14 и 15, к коллектору выходного транзистора 15 которого подключен мост, эмиттер входного транзистора 14 которого подсоединен к делителю напряжения питающей диагонали моста, выполненному нарезисторах 16 н 17 ю а база - к конденсатору 11 цепочки ЗС; два транзисторных ключа 18 и 19, управляе"мые релаксаторами и подключенные выходами к конденсатору 11 цепочки кС;сигнальное устройство 20, например ждущий мультивибратор, осуществляющий включение сигнальных средств(звуковых; световых), и подключенныйвходдм к эмиттеру одного из ключей( в данном случае к эмиттеру ключа18), гальванически изолированного отконденсатора 11 и ключа 19 с помощью диода 21. Цепочка МС также можетподключаться к питающей диагонали моста непосредственно или через фильтр, либо подключаться к стабилитронам, подсоединенным через балластный резистор к источнику питания. Однако при подключении цепочки ЯС к мосту дополнительно потребуется пусковое устройство, обеспечивающее первоначальный заряд конденсатора 11.Сигнализатор работает следующим образом.При включении питания начинает заряжаться конденсатор 11 цепочки ВС и напряжение на входе транзистора 14 увеличивается. Это приводит к росту напряжения в питающей и измерительных диагоналях моста. При концентрацинх контролируемого горючего газа ниже сигнальной и при определенном, зависимом от величины концентрации газа, значении напряжения питания моста, запускается первый релаксатор иа диоде 7 и трансформаторе 8, который открывает транзисторный ключ 18. В результате шунтирования ключом 18 конденсатора, последний разряжает, что приводит к уменьшению напряжений в диагоналях моста и к срыву колебаний релаксатора. После этого конденсатор начинает заряжаться, напряжения в мостовОЙ схеме увеличиваются и т.д.Таким образом, в питающей диагонали моста устанавливается строго определенная при данной концентрации величина напряжения питания. Это напряжение имеет постоянную и пилообразную по форме переменную составляющие, Поскольку уровни увеличения и уменьшения пилообразного напряжения строго Фиксированы запускои и срывом релаксаторов, то эффективное значение напряжения незначительно зависит от частоты пилы. Укаэанная частота мало зависит от изменения параметров усилителя, благодаря отрицательной обратной связи, подаваемой на вход усилителя с делителя напряжения питающей диагонали моста, При больших колебаниях напряжения источника питания для стабилизации частоты Цепочки МС подключают ев к питающей диагонали моста или к стабнлитронам. При концентрации газа выше сигнальной работает второй релаксатор на диоде 9 и трансформаторе 10, который управляет ключом 19. Вто" рой релаксатор и ключ 19 выполняют те же Функции, что первый релаксатор и ключ 18.Благодаря установке в измерительных диагоналях моста различных по знаку напряжений разбаланса исключается одновременная работа релаксаторов.При увеличении концентрации газа, вплоть до появления сигнальной концентрации напряжение питания моста увеличивается, а после ее появления уменьшается, При концентрации газа меньше сигнальной сигнальное устройство запирается ключом 18. При включении ключа 19 ключ 18 выключает" ся , что приводит к отпиранию сигнального устройства и включению аварийной сигнализации.Таким образом изобретение позволяет отказаться от дополнительного источника смещения, применить идентичный по электрическим параметрам рабочему сравнительный чувствитель" ный элемент и тем, самьзн, увеличить надежность и стабильность работы сигналиэатора и обеспечить необходимый для стабильной работы датчика температурный режим. Формула изобретения1, Термохнмический сигналиэаторгорючих газов, содержащий мост, вплечи которого включены рабочий исравнительный чувствительные элемен ты, индуктивный релаксатор на туннельном диоде, включенный в измерительную диагональ моста, усилитель постоянного тока, к коллектору выходного транзистора которого подключенмост, сигнальное устройство, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повнвения надежности и ста"бильности работы сигнализатора, эмиттер входного транзистора усилителяподключен к делителю напряжения пи тающей диагонали моста, а база этоготранзистора подключена к конденсатору цепочки 3 С, подсоединенной к ис-точнику напряжения питания, причемконденсатор цепочки ИС зашунтнрованэмиттерно-коллекторным переходомключевого транзистора, управляемогорелаксатором.2Сигнализатор по и. 1 о т л ич а ю щ и й.с я тем, что конденсатор 60 цепочки ВС зашунтирован эмиттерно"коллекторным переходом второго ключевого транзистора, уйравляемого вторым релаксатором, подключенным к до"полнительной измерительной диагонали65 ,моста.412540 Составитель В.вощапкинРедактор Л,Письман Техред А;Богдан КорректоР Н.Ковале П фПатентфф, г.ужгород, ул.Проектная фил 3943/1 ТиражИИПИ Государственногопо делам изо3035, Москва, Ж, Ра 1112омитета Совет ретений и отк ушская наб д ПодписноеМинистров СССРтий