專利名稱：瓦斯雙參數(shù)檢測報警儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適用于礦井的瓦斯雙參數(shù)檢測報警儀。
瓦斯是煤礦的重大災(zāi)害之一，為了避免和減小煤礦瓦斯爆炸事故，保障國家財產(chǎn)和礦工生命安全，對礦井瓦斯進行準確可靠的檢測是十分必要的。目前，國內(nèi)外礦井瓦斯檢測裝備主要為兩類一類是固定式瓦斯檢測裝置；另一類是個人攜帶式瓦斯檢測儀器。傳感器普遍采用熱摧化傳感元件，各類瓦斯檢測裝置均檢測和顯示礦井瓦斯的濃度，當(dāng)瓦斯超過一定濃度時，會產(chǎn)生報警信號。這種瓦斯檢測裝置在各煤礦普遍應(yīng)用，對減少煤礦瓦斯事故有著重要的作用。但是，煤礦瓦斯事故往往是由于礦井瓦斯突出引起的，各種瓦斯檢測裝置由于氣體采樣均為擴散式，響應(yīng)速度慢，使人們不能盡早地發(fā)現(xiàn)危險，采取相應(yīng)的措施。盡管目前國內(nèi)外對礦井瓦斯突出的預(yù)報技術(shù)進行了長期的研究，但至今還沒有一種行之有效的快速預(yù)測瓦斯突出的方法得以應(yīng)用。
本實用新型的目的是提供一種不僅能正常檢測和顯示礦井瓦斯的濃度，超限自動報警，而且能檢測瓦斯?jié)舛鹊纳仙兓剩⒂枰灾甘镜耐咚闺p參數(shù)檢測報警儀。
本實用新型的目的可以通過以下方式來實現(xiàn)一種瓦斯雙參數(shù)檢測報警儀，包括有電源，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后送到檢測電路上，檢測電路檢測到瓦斯時，輸出電壓信號至放大器放大處理后，輸出兩路信號，一路至濃度顯示電路，顯示被測氣體的瓦斯?jié)舛葼顟B(tài)，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^設(shè)定值時，濃度顯示電路輸出信號至報警電路發(fā)出報警信號；另一路至瓦斯動態(tài)指示電路，該電路包括瓦斯動態(tài)檢測電路和指示電路，瓦斯動態(tài)檢測電路用以檢測瓦斯的上升速率，當(dāng)瓦斯上升速率達到設(shè)定值時，瓦斯動態(tài)檢測電路輸出一個信號至指示電路，顯示出上升速率，超過設(shè)定值時，指示電路發(fā)出一信號至報警電路發(fā)出報警信號。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點不僅能正常檢測礦井瓦斯的濃度(瓦斯靜態(tài)參數(shù))，而且能檢測礦井瓦斯?jié)舛鹊淖兓?瓦斯動態(tài)參數(shù))，使儀器能更全面地檢測瓦斯的狀況，大大提高了安全可靠性。


附圖1是本實用新型的工作原理框圖。
附圖2是本實用新型的電路原理圖。
附圖3是本實用新型的瓦斯動態(tài)參數(shù)檢測指示電路。
下面參照附圖對本實用新型作進一步詳述參照附圖1所示一種瓦斯雙參數(shù)檢測報警儀包括有電源，提供整個電路的工作電壓V，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后，得到一個穩(wěn)定的電壓V1，然后加到檢測電路上，檢測電路檢測瓦斯時，輸出電壓信號V2，V2經(jīng)放大器放大處理后，輸出兩路信號V3、V4，信號V3至濃度顯示電路，顯示瓦斯?jié)舛取．?dāng)瓦斯?jié)舛瘸迺r，濃度顯示電路輸出信號V5至報警電路發(fā)出報警信號。信號V4至瓦斯動態(tài)檢測指示電路，當(dāng)瓦斯上升速率超過限定值時，瓦斯動態(tài)檢測指示電路輸出信號V6至報警電路發(fā)出報警。
參照附圖2所示圖2展示了瓦斯雙參數(shù)檢測報警儀的電路原理圖。電源E的輸出電壓V經(jīng)穩(wěn)壓器1穩(wěn)壓后輸出電壓V1，送至檢測電路。所述的檢測電路由熱催化元件r1、補償元件r2、電阻R1、R2和電位器W1組成的惠斯頓電橋，其中電位器W1是調(diào)零電位器。電位器W1接在電阻R1、R2之間。放大器由運算放大器Av和電阻R3、R4、R5、R6構(gòu)成。電位器W1的可調(diào)端經(jīng)電阻R4至Av的反相輸入端，催化元件r1和補償元件r2之間作為檢測電路的另一個輸出端經(jīng)電阻R3至Av的同相輸入端，Av的同相輸入端經(jīng)電阻R5接地，Av的反相輸入端端經(jīng)電阻R6至Av的輸出端。濃度顯示電路由A/D轉(zhuǎn)換器和數(shù)碼管LED組成。Av的輸出端經(jīng)調(diào)校電位器W2接地，W2的可調(diào)端輸出信號V3接A/D轉(zhuǎn)換器后接至數(shù)碼管LED，數(shù)碼管LED顯示瓦斯?jié)舛?，?dāng)瓦斯?jié)舛瘸迺r，A/D轉(zhuǎn)換器輸出一個信號至報警電路發(fā)出報警信號。所述的報警電路包括三極管T、自激式電磁訊響器MC、發(fā)光管D3、二極管D1組成，A/D轉(zhuǎn)換器的一個輸出正接二極管D1后至三極管T的基極，三極管T的發(fā)射極接地，電源E的輸出V分別經(jīng)自激式電磁訊響器MC和正接發(fā)光管D3至三極管T的集電極。運算放大器Av的輸出信號V4接瓦斯動態(tài)指示電路2后，其輸出給二極管D2至報警電路。
參照附圖3所示圖3展示了瓦斯動態(tài)檢測指示電路的結(jié)構(gòu)圖。瓦斯動態(tài)檢測指示電路由動態(tài)檢測電路和指示電路組成。放大器的放大信號經(jīng)動態(tài)檢測電路檢測后，送至指示電路，所述的動態(tài)檢測電路由運算放大器F1、F2、電阻R7～R12和電容C1構(gòu)成。輸入信號為前級放大器的輸出信號V4，V4分別經(jīng)電阻R7、R9至F1的正相輸入端和F2的反向輸入端，F(xiàn)1的反相輸入端一路經(jīng)電容C1接地，另一路經(jīng)電阻R8至F1的輸出端，F(xiàn)1的輸出端經(jīng)電阻R10至F2的正相輸入端，F(xiàn)2的正相輸入端經(jīng)電阻R11接地，F(xiàn)2的反相輸入端經(jīng)電阻R12至F2的輸出端，F(xiàn)2的輸出信號V7，V7＝R8C1(dV4/dt)，與檢測放大信號V4的變化率成正比。該信號可以反映被測瓦斯?jié)舛鹊纳仙兓?。V7輸入到指示電路，用以直觀指示出瓦斯?jié)舛鹊纳仙兓闆r。所述的指示電路包括有比較器F3～F5、電阻R13～R21、電容C2和發(fā)光管LED1～LED2組成。穩(wěn)壓器的輸出信號V1經(jīng)電阻R14～R17分壓后，分別取得三個基準電壓信號V8、V9、V10，且V3＞V9＞V10?；鶞孰妷盒盘朧8、V9、V10分別經(jīng)電阻R18、R19、R20降壓至比較器F3、F4和F5的反相輸入端，V7經(jīng)電阻R13分別至比較器F3、F4、F5的正相輸入端和經(jīng)電容C2接地，F(xiàn)3、F4、F5分別正接發(fā)光管LED3、LED2、LED1后經(jīng)電阻R21接地，F(xiàn)4的輸出V6接報警電路。當(dāng)V7＞V10時，F(xiàn)5輸出高電平，驅(qū)動LED1亮，使相應(yīng)的箭頭符號顯示，表示瓦斯?jié)舛日诰徛仙?；?dāng)V7＞V9時，F(xiàn)4、F5均輸出高電平，LED1和LED2亮，表示瓦斯?jié)舛壬仙瘦^快；當(dāng)V7＞V8時，F(xiàn)3、F4、F5均輸出高電平，驅(qū)動LED1、LED2、LED3亮，表示瓦斯?jié)舛壬仙矢?。取基準電壓V9為設(shè)定值，則當(dāng)V7＞V9時，比較器F4輸出高電平V6驅(qū)動報警電路產(chǎn)生報警。
權(quán)利要求1.一種瓦斯雙參數(shù)檢測報警儀，包括有電源E，其輸出電壓V經(jīng)穩(wěn)壓器(1)穩(wěn)壓輸出V1，送至檢測電路，其特征在于所述的檢測電路由熱催化元件r1、補償元件r2、電阻R1、R2組成了惠斯頓電橋，再在電阻R1、R2間增設(shè)了調(diào)零電位器W1，電位器W1的可調(diào)端和熱催化元件r1、補償元件r2之間作為檢測電路的輸出至放大器放大，得到一個輸出信號V3、V4，信號V3至濃度顯示電路，所述的濃度顯示電路包括有A/D轉(zhuǎn)換電路和數(shù)碼管LED，V3經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路后，一路接數(shù)碼管LED，另一路正接二極管D1后至報警電路，V4接瓦斯動態(tài)檢測指示電路，當(dāng)瓦斯?jié)舛壬仙俾食^設(shè)定值時，輸出一信號至報警電路發(fā)出報警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦斯雙參數(shù)檢測報警儀，其特征在于所述的瓦斯動態(tài)檢測指示電路包括有檢測瓦斯?jié)舛壬仙俾实耐咚箘討B(tài)檢測電路，檢測后將信號送至指示電路指示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的瓦斯雙參數(shù)檢測報警儀，其特征在于所述的動態(tài)檢測電路由運算放大器F1、F2、電阻R7～R12和電容C1構(gòu)成，輸入信號為前級放大器的輸出信號V4，V4分別經(jīng)電阻R7、R9至F1的正相輸入端和F2的反向輸入端，F(xiàn)1的反相輸入端一路經(jīng)電容C1接地，另一路經(jīng)電阻R8至F1的輸出端，F(xiàn)1的輸出端經(jīng)電阻R10至F2的正相輸入端，F(xiàn)2的正相輸入端經(jīng)電阻R11接地，F(xiàn)2的反相輸入端經(jīng)電阻R12至F2的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的瓦斯雙參數(shù)檢測報警儀，其特征在于所述的瓦斯指示電路包括有比較器F3～F5、電阻R13～R21、電容C2和發(fā)光管LED1～LED2組成，穩(wěn)壓器的輸出信號V1經(jīng)電阻R14～R17分壓后，分別取得三個基準電壓信號V8、V9、V10，且V8＞V9＞V10，基準電壓信號V8、V9、V10分別經(jīng)電阻R18、R19、R20降壓至比較器F3、F4和F5的反相輸入端，V7經(jīng)電阻R13分別至比較器F3、F4、F5的正相輸入端和經(jīng)電容C2接地，F(xiàn)3、F4、F5分別正接發(fā)光管LED3、LED2、LED1后經(jīng)電阻R21接地，F(xiàn)4的輸出V6接報警電路。
專利摘要本實用新型涉及一種便攜式瓦斯雙參數(shù)檢測報警儀,該報警儀是在原有瓦斯報警儀基礎(chǔ)上增設(shè)了瓦斯參數(shù)檢測電路,使本實用新型不僅正常檢測和顯示礦井瓦斯的濃度,超限報警;而且能檢測瓦斯?jié)舛鹊纳仙兓?并予以指示,當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊纳仙食^一定值時報警。這種對瓦斯動態(tài)參數(shù)的檢測能在一定程度上預(yù)測礦井瓦斯的突出狀況,使其能可靠的監(jiān)測礦井瓦斯,保障煤礦安全生產(chǎn)。
文檔編號G01N27/00GK2284397SQ9623173
公開日1998年6月17日 申請日期1996年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月26日
發(fā)明者童敏明 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)