Стенд для поверки и настройки шахтных сигнализаторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 19) О 1) 1328 11 Е 21 7/1 ЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ОПИСАНИЕ ИЭ двтоесномм свидят(71) Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленностиГипроуглеавтоматизация"(,56) 1. Авторское свидетельство СССР К 649984, кл. 6 01 й 1/00) 1978.2. Стенд метрологического обеспечения газоанализаторов СМОГ. Руководство по эксплуатации 1459.00.00 000 РЭ. Министерство угольной промышленности СССР. Завод фкрасный металлист", Конотоп, 1978 (прототип) .(54)(57) стенд НлЯ повеРки и ндстрой КИ ШАХТНЫХ СИГНАЛИЗАТОРОВ, содержащий камеру для метано-воздушной смеси с штуцером для подачи метана, сое диненную с побудителем расхода,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности поверки ибыстродействия настройки, стенд снабжен метанометром, расходомером, краном для подключения поверочно-газовой смеси и краном для подключенияповерочного сигнализатора, а камерадля метано-воздушной смеси выполнена с присоединительным колпачкоми снабжена термокаталитическим датчиком метана, который подключен кметанометру, при этом побудитель. расхода соединен через кран для подключения поверочно-газовой смеси с расходомером, выход которого соединенс краном для подключения поверочного сигналиэатора, соединенного с присоедини 1 ельным колпачком камеры дляметано-воздушной смеси.40 Известный стенд применим тогда, когда есть возможность обеспечить шахты изготавливаемыми централизованно поверочно-газовыми смесями в достаточных количествах для поверки всего парка находящихся в. эксплуатации шахтных сигнализаторов метана. Они применимы в тех угледобывающих странах, где в силу географических условий заводы-изготовители поверочно"газовых смесей близко расположены от угольных бассейнов, и нет затруднений в снабжении шахт поверочно-газовыми смесями. 45 Изобретение относится, к технике безопасности на угольных шахтах, а именно к автоматическим системам и средствам газовой защиты, их метрологическому обеспечению и может 5 быть использовано при,поверке и настройке всех видов шахтных сигналиэаторов метана.Все сигналиэаторы метана с целью обеспечения их метрологических ха рактеристик в соответствии, с ГОСТ 8, 002-71 должны подвергаться различным видам поверок: первичной, периодической, внеочередной и инспекционной,Периодическая поверка и, в слу чае необходимости, настройка должны производиться не реже 1 раза 1 в неделю, в связи с тем, что старение чувствительного элемента термокаталитического датчика шахтного 20 сигнализатора метана повышает погрешность измерения содержания метана. Это может приводить к длитель" ным нарушениям точности контроля содержания метана в рудничной атмос фере и, следовательно, к неверной (ошибочной) оценке степени опасности ситуаций, возникающих при проведении технологического цикла работ в шахте. 30Известно устройство, реализующее способ поверки и настройки шахтных сигнализаторов метана, в котором камеру датчика поверяемого шахтного сигнализатора метана заполняют воз 35 духом, затем вытесняют постепенно его .из этой камеры поверочно-газо" вой смесью и по величине напряжения на диагонали моста датчика в момент срабатывания сигнализатора и при поЛном заполнении камеры поверочно- газовой смесью определяют погрешность измерения и срабатывания сигнализации прибора 11. Наиболее близким к предлагаемому является стенд для поверки и настройки шахтных сигнализаторов метана, в котором в камере приготавливают мета-. на-воздушную смесь с заданным содержанием метана, воздействуют этой смесью на датчик поверяемого шахтногосигнализатора метана,. настраивают шахтный сигнализатор путем регулировки чувствительности с помощью потенциометра. При этом поверяемые шахтные сигнализаторы метана устанавливают в объеме газовой камеры стенда СМОГ, а содержание метана в метано-воздушной смеси, заполняющей объем газовой камеры, измеряют лабораторным интерферометром ЛИР, Показание которого сравнивают с показаниями поверяемых шахтных сигнализаторов метана и в случае, если их погрешность измерения превышает предельно допустимую величину, извлекают шахтные сигнализаторы метана из газовой камеры и производят .их ориентировочную,настройку путем регулировки чувствительности с помощью потенциометра. После этого сигнализаторы подвергают повторной поверке, устанавливая их в объеме газовой камеры стенда СМОГ. При этом газовая камера стенда СМОГоткрывается, содержание метана в ней снижается поэтому вновь приготавливают в ней метановоздушную смесь, определяя с помощью интерферометра ЛИРсодержание метана 21.Процессы поверки-настройки повторяют до тех пор, пока погрешность измерения содержания метана шахтных сигнализаторов не окажется в допустимых пределах. Этот стенд имеет ряд существенных недостатков,Основной недостаток известного устройства - большие затраты времени на проведение поверочных и настроечных операций, Ввиду того, что поверяемые шахтные сигнализаторы метана помещаются внутри объема газовой камеры стенда СМОГ, прямой доступ к их элементам настройки чувствительности невозможен, В случае, если погрешность поверяемых шахтных сигнализаторов метана превышает предельно допустимую величину, приходится извлекать эти приборы из газовой камеры стенда СМОГ, производить их ориентировочную подстройку и вновь помещать их в газовую камеру. При этом всякий раз неТаким образом, полное время поверки и настройки одного шахтного сигналиэатора метана колеблется в пределах,15-20 мин.25Кроме того, используя известный стенд для поверки и настройки шахтных сигнализаторов метана точность настройки указанных сигнализаторов оказывается недостаточно высо 30 кой, поскольку настройка сигнализатора производится ориентировочно и только после извлечения при.- бора из газовой камеры с последующей его вторичной поверкой, так что даже при большом числе повторений числа циклов поверка-настройка и связанных с этим больших затрат вре" мени у оператора, точного совпадания показаний шахтных сигнализаторов метана и интерферометра ЛИР,. как правило, не происходит, и процесс повторений циклов прекращают после достижения допустимого значения погрешности измерения содержания метана у поверяемых приборов, составляющей +03 об.4 СН 4 . Другой причиной недостаточно высокой точ" ности прототипа является то, что с помощью интерферометра ЛИРнельзя непрерывно следить эа изменением содержания метана в камере, так как замеры можно производить, только в дискретные моменты времени, в то вре.мя как содержание метана в камере непрерывно уменьшается вследствие утечек газа в камере и окисления метана в датчиках поверяемых шахтных сигнализаторов метана. 45 3 1051 обходимо вновь приготавливать в объеме газовой камеры метано-воздушную смесь, добавляя чистый метан в камеру, определять в ней содержание метана с помощью интерферометра ЛИРи сравнивать его показания с показаниями шахтных сигнализаторов метана. Этот процесс продолжа- . ется до тех пор, пока у всех поверяемых шахтных сигнализаторов метана 1 О погрешность измерения содержания метана и срабатывания сигнализации о превышении предельно допустимого значения содержания метана не окажется меньше заданного значения, 15 ЧисЛо повторных циклов поверки и настройки колеблется от 2-3 (в лучшем .случае) до 5-6," в зависимости от опыта оператора.20 328аВ торой недостаток прототипа - высокая стоимость. средств метрологического обеспечения.Кроме того, интерферометр ЛИРсложный лабораторный оптико-механический прибор, требующий квалифицированного обслуживания, поверки и юстировки, и эксплуатация его на угольной шахте при наличии в помещенияхугольной пыли затруднена.Цель изобретения - повышение точности поверки и быстродействия настройки,Поставленная цель достигается тем,цто стенд для поверки и настройкишахтных сигнализаторов, содержащийкамеру для метано-воздушной смеси с штуцером для подачи метана, соеди-ненную с побудителем расхода, снаб жен метанометром, расходомером, краном для подключения поверочно-газовой смеси и краном для подключенияповерочного сигналиэатора, а камера для метано"воздушной смеси выполненас присоединительным колпачком и снабжена термокаталитическим датчиком метана, который подключен к метанометру, при этом гюбудитель расхода соединен через кран для гюдключения поверочно-газовой смеси с расходомером, выход которого соединен с краном для подключения поверочного сигналиэатора, соединенного с присоединительным колпачком камеры для метано-воздушной смеси.На чертеже представлен стенд для поверки и настройки шахтных сигнализаторов. Баллон 1 с поверочно-газовой смесью через первый двухходовой кран 2 для подключения поверочно-газовой смеси, расходомер 3, кран 11 для подключения поверяемого сигнализатора, присоединительный колпачок 5 соединен с термокаталитицеским датчиком 6 метана метанометра 7.гТермокаталитический датчик 6 и присоединительный колпачок 5 размещены непосредственно в объеме каме" ры 8. Емкость 9 с метаном через штуцер 10 соединена с объемом камеры 8. Поверяемый шахтный сигналиэатор 11 метана через присоединительную накладку 12, кран 11, расходомер 3 кран 2, побудитель 13 расхода газа и штуцер 111 также соединен с объемом камеры 8.1051328 Принцип действия предлагаемогостенда следующий,Калибруют встроенный образцовыйметанометр 7 с термокаталитическимдатчиком 6 метана с помощью повероч"но-газовой смеси, которую подают надатчик 6 из баллона 1 через первыйкран 2, расходомер 3, кран 4 и присоединительный колпачок 5, Затемотсоединяют присоединительный колпачок 5 от термокаталитическогодатчика 6, тем самым сообщая его собъемом камеры 8. Далее приготавливают в объеме камеры 8 метано-воздушную смесь, подавая метан из емкости9 через штуцер 10 в камеру 8, заполненную воздухом. Аттестуют полученную в камере 8 метано-воздушнуюсмесь, определяя в ней содержаниеметана с помощью встроенного метанометра 7 с термокаталитическим датчи"ком 6,Аттестованную метано-воздушнуюсмесь с известным содержанием метана из камеры 8 через штуцер 14 подают с помощью побудителя 13 расходагаза через кран 2, расходомер 3,кран 4 и присоединительную накладку12 к поверяемому шахтному сигнализатору 11 метана, расположенномуза пределами камеры 85С равнивают показание поверяемогосигнализатора 11 метана с показанием образцового метанометра 7, который, как уже отмечалось, показываетсодержание метана в аттестованнойметано-воздушной смеси, подаваемойна датчик поверяемого сигнализато"ра метана,В случае, если погрешность измерения содержания метана поверяемого шахтного сигнализатора, обнаруженная при измерении им содержания метана в аттестованной метано-воздушной смеси, превышает допустимую, производят настройку шахтного сигнализатора однократно, домомента совпадения показаний сигналиэатора метана с показаниями образ"цового метанометра. Настройку шахтного сигнализатораметана производятпутем регулировки чувствительностис помощью потенциометра. Для калибровки встроенного образцового мета 1 О 15 20 25 ЭО 46 45 50 ВНИИПИ Заказ 8636/38 Филиал ППП "Патент", г.нометра можно использовать поверочно-газовые смеси, выпускаемые вбаллонах емкостью 12 л, давлением50-100 атм с концентрацией метана1,5-2,5 об. и абсолютной погрешностью анализа +0,02 об.3 СН 4. Стабильность чувствительности во времени термокаталитического датчика 6встроенного образцового метанометра7 позволяет производить его калибровку не чаще одного раза в сутки,что при расходе поверочно-газовойсмеси на одну калибровку около 1 лдает возможность расходовать 1 баллон емкостью 12 л и давлением 50100 атм в течение одного года.Содержание метана. в метано-воздушной смеси, приготавливаемой вкамере 8 и аттестуемой образцовымметанометром 7, находится в диапазоне метана 0-2,5 об.4, посколькуверхний предел диапазона измеренийпо ГОСТ 24032-80 для шахтных сигнализаторов метана не превышает 2,5 об.ФСН 4 и по требованиям безопасностиГОСТ 24032-80 при появлении в камере концентрации метана более 2,5 об,4следует обеспечить работу сигнализации.Предел основной абсолютной погрешности измерения содержания метана в аттестованной метано-воздушнойсмеси встроенного образцового метанометра 7 с термокаталитическим датчиком 6 не превышает +0,1 об.4 СН 4,что достаточно для обеспечения поверки и настройки шахтных сигнализаторов метана, имеющих предел основной абсолютной погрешности измерения содержания метана +0,3 об.Ф СН 4.Поскольку в качестве термокаталитического датчика 6 образцовогометанометра 7 используется датчикот серийно выпускаемого шахтногосигнализатора метана., то для обеспечения требуемого по ГОСТ 24032-80тройного метрологического запасадатчик метана 6 питается от аысокостабильного стабилизированного источника найряжения, а в качестве измерителя содержания метана встроенного образцового метанометраиспользуется циФровой измерительныйприбор высокой точности,Тираж 444 Подписное Ужгород, ул. Проектная,