Пристрій для безконтактного вимірювання перепадів температури поверху шахтних об`єктів

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСЛУБЛИН CM І (51)5 І Р* Р* Е £ ^ 4 ї й Л 21 F 5/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР ОБРЕТІ (61) 1273603 1 (21) 4334578/24-03 (22) 30.11.87 (46) 07.04.90. Бкш. № 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (72) В.Л.Чемерик, В.М.Далькевич и Г.В.Дендюк (53) 622.807.022(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1273603, кл. Е 21 F 5/00, G 01 К 7/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕПАДОВ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ШАХТНЫХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к горному делу, предназначено для измерения температуры перепада поверхности шахтных объектов и может быть использовано для обнаружения эндогенного пожара, определения координат его очага, измерения температурных аномалий горных выработок. Цель изобре тения - повышение точности и быстродействия процесса измерения. Устройство содержит оптический телескоп 1, снабженный металлической светонепроницаемой шторкой 14, механически соединенной с переключателем 13, операционные усилители 2 и 11, блок 8 памяти начальной температуры объекта, контактный электротермометр 9, переключатели 5, 6 и 10, блок 12 памяти ошибки измерения, блок 3 регистрации и блок 7 регулирования коэффициента усиления. В начальный момент измерения шторка 14 закрыта и в блок 12 записывается ошибка измерения в данный момент времени, обусловленная переходными температурными процессами, происходящими в оптическом телескопе 1. Данная ошибка учитывается в процессе измерения температуры. При этом суммарное напряжение от термопреобразователя и напряжение ошибки поступает на инвертирующий вход уси ел СЛ ел СЛ 1555514 лите ля 11, На неинвертирукщий его вход поступает напряжение ошибки измерения с блока 12, В результате из общего сигнала вычитается ошибка измерения и напряжение от термопреобразователя, соответствующее начальной температуре поверхности. Результат 4 инвертируется, усиливается усилителем .2 и регистрируется блоком 3, Благодаря этому повышается точность измерения и его оперативность, т.к. нет необходимости дожидаться конца переходных температурных процессов перед началом измерений. 1 ил. Изобретение относится к горному онного усилителя 2. Вход блока 12 делу, в частности к устройствам для памяти ошибки измерения через размыизмерения перепадов температуры по- )5 кающий контакт переключателя 13 подверхности шахтных объектов, может ключен к выходу второго операционного быть использовано для обнаружения усилителя 11, а выход через замыкаюэндогенного пожара, определения коорщий контакт переключателя 13 подклюдинат его очага, измерения темперачен к неинвертирующему входу второго турных аномалий горных выработок и 20 операционного усилителя 11. Переклюявляется усовершенствованием изобречатель 11 механически соединен со тения по авт. св. N 1273603. * светонепроницаемой шторкой 14. Цель изобретения - повышение точУстройство работает следующим обности и быстродействия процесса измеразом. рения , 25 Производится выявление и запомиНа чертеже представлена структурнание ошибки измерения, поступающей ная схема устройства для бесконтактиз телескопа 1, при измерении темпеного измерения перепадов температуры ратуры окружающей среды с закрытым поверхности шахтных объектов. входным отверстием телескопа металлической шторкой 14. Для этого вклюУстройство состоит из оптического зс чают третий переключатель 10 и через телескопа 1 со сферическим зеркалом, его замкнутые контакты на неинвертиприемником излучения (термоэлектрирующий вход второго операционного ческим преобразователем) и узлом усилителя 11 с выхода контактного компенсации изменения температуры электротермометра 9 подается сигнал, окружающей среды, первого операцион35 соответствующий температуре окружаюного усилителя 2, соединенного с вхощей среды. дом отсчитывающего устройства 3, блока 4 питания, двух переключателей Одновременно на инвертирующий вход 5 и 6, регулятора 7 коэффициента усивторого операционного усилителя 11 ления, вход которого соединен с выпоступает сигнал с оптического телесходом первого операционного усилителя копа 1, Этот сигнал представляет со2, а выход через замыкающий контакт бой суммарное напряжение, соответстпереключателя 5 соединен с инвертирувующее измеренной температуре окрующим входом первого операционного жающей среды и ошибки измерения в усилителя 2. Вход блока 8 памяти наслучае, когда температура "холодных" чальной температуры поверхности через спаев термоэлектрического преобразоразмыкающий контакт переключателя 5 вателя не равна температуре окружаюподключен к инвертирующему входу перщей среды. Таким образом, н^ выходе вого операционного усилителя 2, невторого операционного усилителя 11 инвертирующий вход которого через 50 появляется ошибка измерения темперазамыкающий контакт переключателя 6 туры, которая через замкнутый контакт соединен с выходом блока 8. Контактный переключателя 13 поступает на неинэлектротермометр 9 через замыкающий вертирующий вход блока 12 памяти контакт переключателя 10 соединен с ошибки измерения, где запоминаетсяе неинвертирующим входом второго опеДня фиксации начальной температуры рационного усилителя 11, инвертируюповерхности шахтного объекта произвощий вход которого соединен с выходом дят "обнуление" блока 8 памяти наоптического телескопа, а выход - с чальной температуры поверхности, выинвертирующим входом первого операциключают переключатель 10 и открывают 5 15555 14 6 входное отверстие оптического телестемпературе окружающей среды и сигнакопа 1 (т.е. убирают металлическую ла ошибки измерения в данный момент времени. В результате на выходе втошторку, которая механически связана рого операционного усилителя 11 в с переключателем 13). При этом замысвязи с вычитанием сигналов с телескающий контакт переключателя 13 замыкопа и электротермометра появится кается, а размыкающий контакт пересигнал, соответствующий ошибке измеключателя 13 размыкается. Таким обрения. Разностный сигнал через замкразом, выход блока 12 памяти ошибки измерения подключается к неинвертиру- 10 нутый размыкающий контакт переключателя 13 поступает на неинвертирующий ющему входу второго операционного вход блока 12 памяти ошибки измереусилителя 11, а неинвертирующий вход ния, где запоминается. Переключатель блока 12 памяти ошибки измерения от10 выключается и включается переклюключается от выхода второго операцичатель 6. При этом выход блока 8 паонного усилителя 11. 15 мяти подключается к неинвертирующему Суммарное напряжение от термопревходу первого операционного усилитеобразователя и напряжение ошибки изля 2. Далее включают переключатель мерения поступает на инвертирующий 5, в связи с чем выход регулятора 7 вход второго операционного усилителя коэффициента усиления через замкну11. Одновременно на неинвертирующий 20 тый замыкающий контакт этого переклювход второго операционного усилителя чателя подключается к инвертирующему 11 поступает напряжение ошибки измевходу первого операционного усилитерения из блока М памяти ошибки изля 2, изменяя величину его обратной мерения. В результате из общего сигсвязи. Это приводит к повышению коэфнала вычитается ошибка измерения и 25 фициента усиления усилителя до велинапряжение от термопреобразователя, чины, при которой нижняя шкала отсчисоответствующее начальной температутывающего устройства 3 имеет диапаре поверхности, инвертируется и подазон 0-5°С с минимальным разрешением ется на инвертирующий вход первого температуры по шкале 0,2^0. Одновреоперационного усилителя 2, усиливает- - л э менно размыкается размыкающий конся и регистрируется по верхней шкатакт переключателя 5, отсоединяя вход ле отсчитывающего устройства 3. Шкаблока 8 памяти от выхода второго опела отсчитывающего устройства отградурационного усилителя 11. ирована в диапазоне 0-50 С. При этом минимальное разрешение по шкале сосСнова открывается металлическая тавляет 2°С. Одновременно напряжение " шторка 14 телескопа 1, в связи с чем с выхода второго операционного усилизамыкающий контакт переключателя 13 теля 11 через размыкающий контакт замыкается, подключая выход блока 12 переключателя 5 поступает на вход памяти ошибки на чеинвертирующий блока памяти, где инвертируется и вход второго операционного усилителя запоминается. 11, а размыкающий контакт этого переключателя размыкается, отсоединяя Для измерения перепадов температувход блока памяти ошибки измерения ры контролируемой поверхности с отот выхода второго операционного усиносительно начальной необходимо произвести следующие операции. Металли- й