Пристрій для безконтактногу вимірювання перепадів температури поверхні шахтних об’єктів

Изобретение относится к горному делу и позволяет сократить время измерения температуры шахтных объектов при обнаружении эндогенных пожаров и определении координат их очагов. Для этого устройство снабжено контактным электрическим термометром (КЭТ) 9, третьим переключателем (П) 10 и вторым операционным усилителем (ОУ) 11. Силовые входы КЭТ 9 и ОУ 11 подключены к источнику 4 питания. Выход КЭТ 9 через замыкающие контакты П 10 включен на неинвентирующий вход ОУ 11, на йнвентирующий вход которого включен выход оптического телескопа 1. Выход ОУ 11 включен на инвертирующий вход ОУ 2. Измерение температурні окружающей среды производится КЭТ 9 и устройством при закрытом отверстии телескопа 1. Для этого включают П 10. Через его контакты 10.1 иа вход ОУ 11 с выхода КЭТ 9 поступает сигнал, пропорциональный температуре окружающей среды. На второй вход ОУ 11 поступает сигнал с телескопа 1. Суммарное напряжение соответствует температуре окружающей среды, которая запоминается в блоке 8 памяти. Для фиксации начальной температуры поверхности П 10 выключают и открывают входное отверстие телескопа 1. Суммарный сигнал от КЭТ 9 и телескопа 1 поступает на вход ОУ 11 и далее на ОУ 2 и регистрируется в отсчитывающем блоке 3 и одновременно через группу контак (Л W о со > 1273603 тов П 5 поступает на вход блока 8 начальной включают П 5. К входу ОУ 2 памяти. Через группу контактов П 6 подключается регулятор 7 киэффициенблок 3 обнуляется и фиксируется ната усиления. На выходе ОУ 2 появлячальная температура. Для измерения ется усиленная разность между сигнаперепадов температуры относительно лом с телескопа 1 и с блока 8. 1 ил. 1 Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для измерения перепадов температуры поверхности шахтных объектов и может быть использовано для обнаружения пожара, определения координат его .очага, измерений температурных аномалий горных выработок. Цель изобретения - сокращение времени измерения температуры шахтных объектов. На чертеже представлена структурная схема устройства для бесконтактного измерения перепадов температуры поверхности-шахтных объектов. Устройство состоит из оптического телескопа 1 со сферическим зеркалом, приемником излучения (термоэлектрическим преобразователем) и узлом компенсации изменения температуры окружающей среды, первого операционного усилителя 2, отсчитывающего блока 3, источника 4 питания, двух переключателей 5 и 6, регулятора 7 коэффициента усиления, блока 8 памяти начальной температуры поверхности, контактного электрического термометра 9, третьего переключателя tO и второго операционного усилителя 11 k Устройство работает следующим образом. При отсутствии сигнала с телескопа 1 производится балансировка устройства путем подачи от источника 4 питания определенного напряжения на выводы балансировки первого операционного усилителя 2. При этом переключатель 6 находится в выключенном положении, группа контактов 5.1 переключателя 5 разомкнута, группа контактов 5.2 переключателя 5 замкнута, группа контактов 10.1 третьего переключателя 10 разомкнута. Далее производится измерение температуры окружающей среды в выработ 5 10 15 20 25 зо ,, ^ ке контактным электротермометром и устройством при закрытом входном отверстии телескопа. Для этого включают третий переключатель 10 и через его замкнутые контакты 10.1 на неинвертирующий вход второго операционного усилителя 11 с выхода контактного электротермометра 9 поступает сигнал, соответствующий температуре окружающей среды. Одновременно на инвертирующий вход второго операционного усилителя 11 поступает сигнал с оптического телескопа 1. Сигнал, представляющий суммарное напряжение, вырабатываемое термоэлектрическим преобразователем и узлом компенсации изменения температуры окружающей среды при закрытом входном отверстии оптического телескопа 1 соответствует температуре окружающей среды в выработке. В случае равенства сигналов с электротермометра 9 и оптического телескопа 1 на входе второго операционного усилителя 11 результирующий сигнал на его выходе равен нулю, и стрелка отсчитывающего органа 3 находится на нулевой отметке. Это свидетельствует о том, что "холодные" спаи термоэлектрического преобразователя, входящего в состав оптического телескопа 1, приняли температуру окружающей среды. Если же на выходе второго операционного усилителя 11 сигнал отли-* чен от нуля, о чем можно судить по показаниям отсчитывающего устройства 3, с помощью потенциометра в мостовой схеме узла компенсации окружающей температуры в составе оптического телескопа 1 возвращают стрелку отсчитывающего блока 3 на нулевую отметку. После этого производят "обнуление" блока 8 памяти начальной температуры поверхности и 1273603 4 па контактов 5.2 переключателя 5, приступают к измерению начальной тем отсоединяя вход блока 8 памяти от выпературы поверхности. хода оптического телескопа 1. Для фиксации начальной температуОтклонение температуры контролиры выключают переключатель 10 и открывают входное отверстие оптическо- 5 руемой поверхности от начальной вызывает изменение напряжения на инверго телескопа 1, При этом суммарное тирующем входе первого операционного напряжение от термопреобразователя усилителя 2. На его выходе появляети узла компенсации поступает на инся усиленная разность напряжения межвертирующий вход второго операционЮ ду сигналом от оптического телесконого усилителя 11, инвертируется па 1 и сигналом с блока 8 памяти, и подается на инвертирующий вход первого операционного усилителя 2, усикоторая регистрируется отсчитывающим ливается и регистрируется по верхней устройством по шкале 0 - 5°С. шкале отсчитывающего блока 3. Шкала Таким образом, введение в устройотсчитывающего блока отградуирована ство контактного электротермометра, в диапазоне от 0 до 50°С. При этом дополнительного переключателя и опеабсолютная погрешность измерения сосрационного усилителя позволяет сокраа тавляет +2,0 С. ' тить время измерения температуры поОдновременно напряжение с выхода жароопасных объектов в шахтах в условторого операционного усилителя 11 20 виях резкого повышения температуры через замкнутую группу контактов 5.2 окружающей среды, что повышает эффекпереключателя 5 поступает на вход тивность ведения горнб-спасательных блока 8 памяти, где инвертируется работ. и запоминается. Формула изобретения При включении переключателя 6 на- 25 пряжение памяти через группу контакУстройство Для бесконтактного тов 6.1 подается на нёинвертирующий измерения перепадов температуры повход первого операционного усилитеверхности шахтных объектов по авт.св. ля 2, возвращая стрелку отсчетного № 1201521, о т л и ч а ю щ е е с я 'блока в нулевое положение. В этом 30 тем, что, с целью сокращения времени положении и фиксируется измеренная измерения температуры шахтных объекначальная температура поверхности. тов, устройство снабжено вторым операционным усилителем, третьим переДля измерения перепадов температуключателем и контактным электричесры относительно начальной включают переключатель 5. При этом выход регу-,_ ким термометром, выход которого через замыкающие контакты третьего переклюлятора 7 коэффициента усиления через чателя соединен с неинвертирующим замкнутую группу контактов 5.1 подвходом второго операционного усилитеключается к инвертирующему входу перля, при этом выход оптического телевого операционного усилителя 2, изскопа соединен с инвертирующим вхоменяя величину его обратной связи, 40 дом второго операционного усилителя, Повышая коэффициент его усиления до выход которого соединен с инвертивеличины, при которой нижняя шкала рующим входом первого операционного отсчитывающего блока 3 имеет диапаусилителя, а источник питания подзон от 0 до 5°С, т.е. по сравнению ключен к второму операционному усис первым измерением абсолютная по4S лителю и контактному электрическому грешность уменьшается и составляет термометру. 0,2°С. Одновременно размыкается груп Редактор И.Касарда Заказ 6405/30 Составитель В.Шилов Техред Л.Олейник Корректор Б.Бутягя Тираж 436 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4