Система контролю вмісту горючого газу в шахтній атмосфері

Система контролю вмісту горючого газу в шахтній атмосфері, що містить апарат сигналізації, ВХІД-ВИХІД якого з'єднаний із входом-виходом перетворювача параметрів вимірювального, до входу-виходу якого підключений блок живлення, перший вихід якого з'єднаний з першим входом вимірювальної схеми низьких концентрацій горючого газу, другий вхід якої з'єднаний з виходом першого комутатора, вихід вимірювальної схеми низьких концентрацій горючого газу послідовно з'єднаний з першим масштабним підсилювачем, першим активним випрямлячем, яка відрізняється тим, що з метою підвищення надійності контролю безпечних умов праці за газовим фактором, розширення функціональних можливостей введена вимірювальна схема високих концентрацій метану, послідовно з'єднана з другим масштабним підсилювачем, другим активним випрямлячем, лінеаризатором, третім граничним пристроєм, вихід якого з'єднаний з першими входами другого, третього, четвертого комутаторів, вхід третього граничного пристрою з'єднаний із другими входами другого і третього комутаторів, перший вихід третього комутатора з'єднаний із входом пристрою індикації, третій вхід третього комутатора з'єднаний з другим виходом першого активного випрямляча і третім входом другого комутатора, перший вихід якого з'єднаний із входами першого і другого граничних пристроїв, другий вихід другого комутатора з'єднаний із другим входом четвертого комутатора, четвертий вхід третього комутатора з'єднаний із третім входом четвертого комутатора, четвертим входом другого комутатора і виходом четвертого граничного пристрою, вхід якого з'єднаний з першим виходом першого активного випрямляча і п'ятим входом другого комутатора, перший вихід реле часу з'єднаний з четвертим входом четвертого комутатора, вихід якого з'єднаний із входом телеметричного підсилювача, причому п'ятий вхід четвертого комутатора з'єднаний з "мінусом" блока живлення, "плюс" блока живлення з'єднаний із шостим входом другого комутатора, перший і другий виходи другого граничного пристрою з'єднані з другим входом реле часу і першим входом пристрою формування сигналів телесигналізації ВІДПОВІДНО, ВИХІД реле часу з'єднаний із другим входом пристрою формування сигналів телесигналізації, перший вихід якого з'єднаний із пристроєм світлової сигналізації, а другий вихід із входом-виходом перетворювача параметрів вимірювального Винахід відноситься до гірничої автоматики, а більш конкретно до систем автоматичного контролю вмісту горючого газу(наприклад, метану) у шахтній атмосфері і може бути використаний для автоматичного газового захисту та автономного або централізованого контролю за вмістом горючого газу в гірничих виробках вугільних шахт і інших промислових об'єктів Відома система контролю вмісту метану [див , наприклад, Карпов Е Ф , Биренберг Н Э , Басовский Б И Автоматическая газовая защита и конт роль рудничной атмосферы - М Недра, 1984 - С 117 - 129], що складається з апарата сигналізації АС-5 і датчика метану термокаталітичного ДМТ-4 При цьому апарат сигналізації має перший вхід, через який на апарат сигналізації подається від мережі напруга живлення, другий вхід, через який надходить сигнал телевимірювання(ТВ) (0-5мА) з виходу датчика ДМТ-4 і через перший вихід апарата АС-5 передається на пристрої, розташовані на поверхні шахти Через перший вихід апарата сигналізації виводиться також частотний сигнал теле (О (О 61611 сигналізацм(ТС) (безперервний та дискретний) стосовно досягнення вмісту метану в атмосфері заданих граничних значень, через другий вихід апарату сигналізації, наприклад, за допомогою контакту, здійснюється відключення устаткування ДІЛЬНИЦІ, що захищається До третього виходу апарату сигналізації підключається пристрій звукової сигналізації, що включається при досягненні вмісту контрольованого газу в атмосфері заданих граничних значень Апарат сигналізації АС-5 також має вхід - вихід, до якого підключений датчик метану ДМТ-4 Цей вхід - вихід з'єднаний із входом виходом датчика ДМТ-4 і через нього здійснюється живлення датчика ДМТ-4 і прийом сигналів телесигналізацм(ТС) із входу - виходу датчика ДМТ-4 про перевищення вмісту метану заданих граничних значень Апарат сигналізації АС-5 має індикатор поточного значення вмісту горючого газу в атмосфері, а також два СВІТЛОВІ індикатори, що загораються у випадках підключення апарату до мережі та прийому сигналу з датчика ДМТ-4 про досягнення вмісту горючого газу заданого граничного значення Апарати сигналізації, що випускаються, розраховані на одну(див опис вище) або три точки контролю, у цьому випадку апарат сигналізації має більшу КІЛЬКІСТЬ керуючих виходів, входів - виходів і світлових індикаторів Датчик ДМТ-4 має один вхід - вихід, який з'єднаний із другим входом апарата сигналізації і призначений для виведення сигналу ТВ, пропорційного поточному значенню вмісту метану в контрольованій атмосфері Недоліками зазначеної системи контролю вмісту метану є порівняно велика споживана потужність чутливих елементів датчика ДМТ-4, що не дозволяє конструктивно реалізувати чутливий елемент у іскробезпечному виконанні, датчик метану не однозначний і має порівняно великі габарити і масу [см , наприклад, Введение к теории сгорания и метод контактного сгорания Материалы симпозиума фирмы "Рикен Кейки" - Токио, 1983, ГОСТ 24032-80 "Приборы шахтные газоаналитические Общие технические требования, методы испытаний"] Це знижує надійність автоматичного газового захисту й обмежує область застосування системи контролю вмісту метану Частково зазначені недоліки усунуті у ВІДОМІЙ апаратурі контролю метану в гірничих виробках [див , наприклад, Стационарная аппаратура контроля метана в горных выработках//Е Ф Карпов, Б И Басовский, Е Ш Панда и др - Безопасность труда в промышленности - М Недра, №2,1991 С 2-8] Апаратура контролю також складається з апарата сигналізації АС на одну або три точки контролю з входами і виходами аналогічними описаним вище, перетворювача параметрів вимірювального ППВ і виносного датчика метану ДМВ, у якому розміщений робочий і порівняльний чутливі елементи з іскробезпечними значеннями споживаної потужності, що дозволяє спростити конструктивне виконання чутливих елементів, знизити габарити і масу перетворювача вимірювального ППВ, що має вхід - вихід для підключення напруги живлення і видачі сигналів ТС в апарат сигналізації при перевищенні граничних значень контрольованого параметра, вихід для виведення сигналу ТВ і вхід для підключення датчика метану ДМВ Однак показання апаратури контролю метану в гірничих виробках також не однозначні Зазначений недолік частково усунутий у відомому детекторі горючого газу, в основному метану [див заявка №2475733 Франции МКИ GO 1 N27/16 Изобретения в СССР и за рубежом №1, 1982г], який має першу мостову схему, що включає каталітичний і компенсаційний елементи, що контактують з контрольованим газом Компенсаційний елемент першого моста є частиною другої мостової схеми в якій він виконує функції чутливого елементу Друга мостова схема містить також елемент, захищений від контрольованого газу, який в цьому мості є компенсаційним Детектор містить також засоби для комутації напруги живлення обох мостових схем у залежності від концентрації контрольованого газу У зазначеному детекторі горючого газу при підвищенні вмісту горючого газу вище визначеного рівня перший міст, що містить термокаталітичний чутливий елемент, відключається і включається другий міст, що працює на кондуктометричному принципі При цьому компенсаційний елемент другої мостової схеми, відключений і холодний у початковому стані, починає розігріватися, і вимірювання другим мостом можливе тільки після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з розігрівом компенсаційного елементу У цей час вимірювання вмісту метану не відбувається, що знижує надійність газового захисту Крім того детектор присутності горючого газу не виконує ряд функцій, що виконуються апаратурою контролю метану в гірничих виробках відключення устаткування ДІЛЬНИЦІ, що захищається, формування сигналів ТВ, ТС, витримку часу на відключення устаткування ДІЛЬНИЦІ при короткочасному перевищенні першого заданого граничного значення метану та ІНШІ функції Задачею передбачуваного винаходу є усунення зазначених вище недоліків детектора горючих газів при збереженні і розширенні функціональних можливостей апаратури контролю метану в гірничих виробках Поставлена задача досягається тим, що в систему контролю вмісту горючого газу в шахтній атмосфері, що містить апарат сигналізації, вхід вихід якого з'єднаний із входом - виходом перетворювача параметрів вимірювального, до входу виходу якого підключений блок живлення, перший вихід якого з'єднаний з першим входом вимірювальної схеми низьких концентрацій горючого газу, другий вхід якої з'єднаний з виходом першого комутатора, вихід вимірювальної схеми низьких концентрацій горючого газу послідовно з'єднаний з першим масштабним підсилювачем, першим активним випрямлячем, яка відрізняється тим, що з метою підвищення надійності контролю безпечних умов праці за газовим фактором, розширення функціональних можливостей введена вимірювальна схема високих концентрацій метану, послідовно з'єднана з другим масштабним підсилювачем, другим активним випрямлячем, лінеаризатором, третім граничним пристроєм, вихід якого з'єднаний з першими входами другого, третього, четвертого 61611 комутаторів, вхід третього граничного пристрою з'єднаний із другими входами другого і третього комутаторів, перший вихід третього комутатора з'єднаний із входом пристрою індикації, третій вхід третього комутатора з'єднаний з другим виходом першого активного випрямляча і третім входом другого комутатора, перший вихід якого з'єднаний із входами першого і другого граничних пристроїв, другий вихід другого комутатора з'єднаний із другим входом четвертого комутатора, четвертий вхід третього комутатора з'єднаний із третім входом четвертого комутатора, четвертим входом другого комутатора і виходом четвертого граничного пристрою, вхід якого з'єднаний з першим виходом першого активного випрямляча і п'ятим входом другого комутатора, перший вихід реле часу з'єднаний з четвертим входом четвертого комутатора, вихід якого з'єднаний із входом телеметричного підсилювача, причому, п'ятий вхід четвертого комутатора з'єднаний з "мінусом" блоку живлення, "плюс" блоку живлення з'єднаний із шостим входом другого комутатора, перший і другий виходи другого граничного пристрою з'єднані з другим входом реле часу і першим входом пристрою формування сигналів телесигналізації ВІДПОВІДНО, ВИХІД реле часу з'єднаний із другим входом пристрою формування сигналів телесигналізації, перший вихід якого з'єднаний із пристроєм світлової сигналізації, а другий вихід із входом - виходом перетворювача параметрів вимірювального Введення додаткових функціональних вузлів у відому(описану вище) систему контролю горючого газу забезпечує додатково до виконуваних функцій однозначність показань у діапазоні від 0 до 100% об частки горючого газу у ВІДПОВІДНОСТІ З ГОСТ 240032-80 Введення вимірювальної схеми високих концентрацій забезпечує вимірювання концентрації горючого газу від 0 до 100% об частки кондуктометричним методом Введення другого масштабного підсилювача і другого активного випрямляча дозволяє підсилити і випрямити сигнал з вимірювальної схеми високих концентрацій Лініаризатор дозволяє одержати лінійну характеристику вимірювання у діапазоні від 0 до 100% об частки горючого газу Третій і четвертий граничні пристрої дозволяють одержати управляючі сигнали при досягненні концентрації горючого газу третього і четвертого граничних значень і за допомогою цих сигналів впливати на другий, третій і четвертий комутатори Перший комутатор дозволяє в ручному режимі впливати на першу вимірювальну схему низьких концентрацій, здійснюючи штучний розбаланс мостової схеми, що приводить до спрацьовування третього граничного пристрою і, ВІДПОВІДНО, ДО впливу на другий, третій і четвертий комутатори Це дозволяє в ручному режимі зробити контрольну перевірку роботи схеми і перевірити чи здійснити балансування другої вимірювальної схеми високих концентрацій Другий комутатор дозволяє під впливом управляючих сигналів із третього і четвертого граничних пристроїв при досягненні концентрації горючого газу третього чи четвертого граничних значень заблокувати позитивним потенціалом +U, що перевищує уставки спрацьовування першого і другого граничних пристроїв, а також переключити сигнал з вимірювальної схеми низьких концентрацій на сигнал з вимірювальної схеми високих концентрацій на вході четвертого комутатора, який під впливом керуючих сигналів із третього і четвертого граничних пристроїв дозволить пропускати на вхід телеметричного підсилювача сигнал з вимірювальної схеми низьких концентрацій постійним, а сигнал з вимірювальної схеми високих концентрацій - переривчастим, з інтервалом, що задає реле часу, наприклад, 8 секунд пропускається сигнал з вимірювальної схеми високих концентрацій, а 8 секунд пропускається сигнал нульового рівня, що заведений на другий вхід четвертого комутатора з блоку живлення Це дозволить здійснювати контроль за вмістом високих концентрацій горючого газу з поверхні шахти з використанням тих же каналів передачі телеінформацм і тих же вимірювальних приладів, що контролюють низькі концентрації горючого газу Третій комутатор дозволяє на вході пристрою індикації переключити сигнал з вимірювальної схеми низьких концентрацій на сигнал з вимірювальної схеми високих концентрацій під впливом керуючих сигналів із третього і четвертого граничних пристроїв Це дозволяє візуально спостерігати за вмістом в атмосфері горючого газу високих концентрацій Паралельне включення і безупинна робота обох схем у режимі виміру дозволяє до мінімуму знизити час перехідного процесу при комутаціях під час переключення з одного режиму на інший і тим самим забезпечить надійність однозначного виміру вмісту горючого газу в атмосфері в діапазоні від 0 до 100% об'ємної частки горючого газу Таким чином, усі введені функціональні пристрої і зв'язки між ними здійснені для досягнення поставленої задачі - досягнення однозначності показань у діапазоні від 0 до 100% об'ємної частки горючих газів, збереження і розширення функціональних можливостей апаратури контролю вмісту метану в гірничих виробках Сутність винаходу пояснюється кресленням, де на фігурі приведена структурна схема пристрою, що заявляється Схема пристрою, що заявляється, складається з апарата сигналізації 1, перетворювача параметрів вимірювального 2, що складається з блоку живлення 3, вимірювальної схеми 4 низьких концентрацій, вимірювальної схеми 5 високих концентрацій, першого масштабного підсилювача 6, першого активного випрямляча 7, першого граничного пристрою 8, пристрою формування сигналів телесигналізації 9, пристрою світлової сигналізації 10, першого комутатора 11, другого граничного пристрою 12, телеметричного підсилювача 13, четвертого граничного пристрою 14, реле часу 15, другого комутатора 16, третього комутатора 17, четвертого комутатора 18, другого масштабного підсилювача 19, другого активного випрямляча 20, лініаризатора 21, третього граничного пристрою 22, пристрою індикації 23 При цьому від блоку живлення 3 здійснюється живлення всіх електронних пристроїв схеми, зв'язки яких із блоком живлення 3 не показані через їхню неістотність, та живлення вимірювальних 61611 схем низьких 4 і високих 5 концентрацій горючого газу, що підключені до блоку живлення 3 паралельно Система контролю вмісту горючого газу в шахтній атмосфері містить апарат сигналізації 1, вхід вихід якого з'єднаний із входом - виходом перетворювача параметрів вимірювального 2, до входу - виходу якого підключений блок живлення 3, перший вихід якого з'єднаний з першим входом вимірювальної схеми 4 низьких концентрацій горючого газу і входом вимірювальної схеми 5 високих концентрацій горючого газу, другий вхід вимірювальної схеми 4 з'єднаний з виходом першого комутатора 1 1 , вихід вимірювальної схеми 4 низьких концентрацій горючого газу послідовно з'єднаний з першим масштабним підсилювачем 6, першим активним випрямлячем 7, перший і другий виходи пристрою формування сигналів телесигналізації 9 з'єднані з пристроєм світлової сигналізації 10 і входом - виходом перетворювача параметрів вимірювального 2 ВІДПОВІДНО, перший, другий входи пристрою формування сигналів телесигналізації 9 з'єднані з виходом першого граничного пристрою 8, першим виходом другого граничного пристрою 12 ВІДПОВІДНО, другий вихід другого граничного пристрою 12 з'єднаний із входом реле часу 15, перший вихід якого з'єднаний із третім входом пристрою формування сигналів телесигналізації 9, вимірювальна схема 5 високих концентрацій метану, послідовно з'єднана з другим масштабним підсилювачем 19, другим активним випрямлячем 20, лінеаризатором 2 1 , третім граничним пристроєм 22, вихід якого з'єднаний з першими входами другого 16, третього 17, четвертого 18 комутаторів, вхід третього граничного пристрою 22 з'єднаний із другими входами другого 16 і третього 17 комутаторів, перший вихід третього комутатора 17 з'єднаний із входом пристрою індикації 23, третій вхід третього комутатора 17 з'єднаний з другим виходом першого активного випрямляча 7 і третім входом другого комутатора 16, перший і другий виходи якого з'єднані з першим 8 і другим 12 граничними пристроями і другим входом четвертого комутатора 18 ВІДПОВІДНО, четвертий вхід третього комутатора 17 з'єднаний із третім входом четвертого комутатора 18, четвертим входом другого комутатора 16 і виходом четвертого граничного пристрою 14, вхід якого з'єднаний з першим виходом першого активного випрямляча 7 і п'ятим входом другого комутатора 16, другий вихід реле часу 15 з'єднаний з четвертим входом четвертого комутатора 18, вихід якого з'єднаний із входом телеметричного підсилювача 13, вихід якого утворює перший вихід перетворювача параметрів 2, з'єднаного з входом апарата сигналізації 1, причому, п'ятий вхід четвертого комутатора 18 з'єднаний з "мінусом" блоку живлення 3, а "плюс" блоку живлення 3 з'єднаний із шостим входом другого комутатора 16 Для роботи схеми можна виділити наступні характерні режими, що відповідають певному вмісту горючого газу в атмосфері відсутність горючого газу в атмосфері, вміст горючого газу в атмосфері нижче першого граничного значення(наприклад, нижче 1 % об частки), 8 вміст горючого газу в атмосфері вище першого граничного значення, але нижче другого граничного значення(наприклад, вище 1 % об частки, але нижче 2% об частки), вміст горючого газу вище другого граничного значення, але нижче третього заданого граничного значення(наприклад, вище 2% об частки, але нижче 5% об частки), вміст горючого газу вище третього заданого граничного значення, але нижче четвертого заданого граничного значення(наприклад, вище 5% об частки, але нижче 10% об частки), вміст горючого газу вище четвертого заданого граничного значення(наприклад, вище 10% об частки і до 100% об частки), Перший режим робота системи при відсутності горючого газу в атмосфері У цьому режимі вихідний сигнал вимірювальних схем низьких 4 і високих 5 концентрацій метану дорівнює нулю Таке ж значення сигналів буде на виходах першого 6 і другого 19 масштабних підсилювачів, першого 7 і другого 20 активних випрямлячів і лініаризатора 21 На виходах граничних пристроїв 14 і 22, що працюють у режимі компаратора, установлюється рівень сигналів, що відповідає ЛОГІЧНІЙ ОДИНИЦІ ВІДПОВІДНО, на третіх і четвертих керуючих входах другого 16, третього 17 і четвертого 18 комутаторів установиться також рівень логічної одиниці При такім сполученні сигналів на керуючих входах комутаторів відбувається наступне у другому комутаторі 16 на його перший вихід і входи першого 8 і другого 12 граничних пристроїв проходить сигнал з його п'ятого входу і, ВІДПОВІДНО, із другого виходу активного випрямляча 7 і сигнал, дорівнює нулю, на другий вихід другого комутатора 16 і перший вхід четвертого комутатора 18 проходить сигнал із другого входу комутатора 16 і, ВІДПОВІДНО, З першого виходу активного випрямляча 7, що дорівнює нулю В зв'язку з тим, що на входи граничних пристроїв 8 і 12 прийшов сигнал, який дорівнює нулю, то на його виходах установився сигнал логічної одиниці, що проходить на перший і другий входи пристрою формування сигналів телесигналізації 9 і вхід реле часу 15, на третій вхід пристрою формування сигналів телесигналізації 9 надходить сигнал логічної одиниці При таких сигналах на входах із пристрою формування сигналів телесигналізації 9 не надходять сигнали на включення світлової сигналізації 10 і сигналу на відключення електроенергії в апарат сигналізації 1 У третьому комутаторі 17 на його вихід і, ВІДПОВІДНО, ВХІД пристрою індикації 23 проходить сигнал із другого входу, тобто, другого виходу першого активного випрямляча 7, і показання на цифровому табло будуть нульовими по низьких концентраціях У четвертому комутаторі 18 на його вихід і, ВІДПОВІДНО, ВХІД телеметричного підсилювача 13 проходить сигнал із другого виходу другого комутатора 16 Це буде сигнал з першого активного випрямляча 7, і він буде нульовим Комбінація керуючих сигналів на четвертому комутаторі 18 така, що цей сигнал буде передаватися на вхід телеметричного підсилювача 13 у постійному режимі і на його виході буде струмовий сигнал, що відповідає нульовому вмісту горючого газу в контрольованій атмосфері 61611 При відсутності горючого газу в атмосфері за допомогою першого 11 комутатора здійснюється перевірка функціонування основних вузлів системи контролю При ручному переключенні комутатора 11 (який може складатися з кнопки) відбувається стрибкоподібний розбаланс вимірювальної схеми низьких концентрацій 4, і на її виході з'являється сигнал, величина якого після посилення масштабним підсилювачем 6 і випрямлена активним випрямлячем 7 перевищує уставку спрацьовування першого 8, другого 12 і четвертого 14 граничних пристроїв, у результаті чого на їх виходах з'являються сигнали логічного нуля Зміна сигналів на першому і другому входах пристрою формування сигналів телесигналізації 9 і на вході реле часу 15 приводить до видачі сигналів на спрацьовування світлової сигналізації першого і другого рівнів у пристрої сигналізації 10 і видачі сигналу на відключення електроенергії ДІЛЬНИЦІ в апарат сигналізації 1 Зміна сигналів на виході четвертого 14 граничного пристрою і, ВІДПОВІДНО, на третіх керуючих входах другого 16, третього 17 і четвертого 18 комутаторів приводить до зміни стану комутаторів На перший вихід другого комутатора 16 і, ВІДПОВІДНО, на входи першого 8 і другого 12 граничних пристроїв пройде сигнал з п'ятого входу другого комутатора 16, тобто, із другого виходу блоку живлення 3, що відповідає ЛОГІЧНІЙ ОДИНИЦІ На другий вихід другого комутатора 16 і, ВІДПОВІДНО, на вхід четвертого комутатора 18 пройде сигнал з першого входу і, ВІДПОВІДНО, з виходу лініаризатора 2 1 , цей же сигнал пройде на вихід третього комутатора 17 і, ВІДПОВІДНО, на вхід пристрою індикації 23, де на цифровому табло будуть висвічуватися нульові показання по високим концентраціям, тому що вимірювальна схема високих концентрацій 5 знаходиться в режимі вимірювання, а горючий газ відсутній 3 виходу четвертого комутатора 18 на вхід телеметричного підсилювача 13 також надійде нульовий сигнал із тракту вимірювання високих концентрацій У такому положенні схема дозволяє, крім перевірки тракту відключення електроенергії і світлової сигналізації, здійснювати перевірку і, при необхідності, настроювання балансу вимірювальної схеми високих концентрацій 5 за показаннями цифрового табло пристрою індикації 23 При відпусканні кнопки, тобто переведення комутатора 11 у вихідне положення, схема стрибкоподібно переходить у вихідне положення Другий режим вміст горючого газу в атмосфері нижче першого граничного значення(наприклад, вище 0% об частки, але нижче 1 % об частки) У цьому режимі на виходах вимірювальних схем низьких 4 і високих 5 концентрацій з'являються сигнали, що ВІДПОВІДНО підсилюються першим 6 і другим 19 масштабними підсилювачами і випрямляються першим 7 і другим 20 активними випрямлячами Стан комутаторів 16, 17 і 18 визначається керуючими сигналами, що надходять з виходів четвертого 14 і третього 22 граничних пристроїв Оскільки ВМІСТ горючого газу в атмосфері в цьому режимі нижче уставок спрацьовування граничних пристроїв 14 і 22, то стан комутаторів не зміниться, зв'язки в електричній схемі системи залишаться незмінними і стан схеми буде аналогічним пер 10 шому режиму В пристрої індикації 23 на цифровому табло буде висвічуватися ВІДПОВІДНИЙ рівень вмісту горючого газу і на виході телеметричного підсилювача 13 буде струмовий сигнал, що відповідає вмісту горючого газу Третій режим вміст горючого газу в атмосфері вище першого граничного значення, але нижче другого граничного значення(наприклад, вище 1 % об частки, але нижче 2% об частки) Стан комутаторів 16, 17 і 18 залишається незмінним, тому що рівень вмісту горючого газу не перевищує рівень уставок граничних пристроїв 14 і 22 Це значить, що сигнали з вимірювальних схем низьких 4 і високих 5 концентрацій після посилення і випрямлення потраплять на входи граничних пристроїв 8, 12, 14 і 22 Оскільки рівень сигналів перевищує уставку спрацьовування тільки другого граничного пристрою 12, то тільки на його виході сигнал поміняється з рівня логічної одиниці на рівень логічного нуля, на виході граничних пристроїв 8, 14 і 22 сигнали залишаться незмінними, тобто там буде логічна одиниця Сигнал з першого виходу граничного пристрою 12 попадає в пристрій формування сигналів телесигналізації 9, де формується і надходить на вхід пристрою світлової сигналізації 10 сигнал на спрацьовування світлової сигналізації по першому граничному рівні 3 другого виходу граничного пристрою 12 надходить сигнал на реле часу 15, ВІДКІЛЯ на третій вхід пристрою формування сигналів телесигналізації 9 надходить сигнал, що формує команду на відключення технологічних об'єктів за першим граничним рівнем з витримкою часу, і який із другого виходу пристрою формування сигналів телесигналізації 9 надходить на перший вхід - вихід перетворювача ППВ 2 та апарат сигналізації 1 У пристрої індикації 23 на цифровому табло буде висвічуватися ВІДПОВІДНИЙ рівень вмісту горючого газу(вище 1 % об частки, але нижче 2% об частки) і на виході телеметричного підсилювача 13 буде струмовий безперервний сигнал, що відповідає вмісту горючого газу Четвертий режим вміст горючого газу в атмосфері вище другого граничного значення, але нижче третього заданого граничного значення(наприклад, вище 2% об частки, але нижче 5% об частки) Стан комутаторів 16, 17 і 18 залишається незмінним, тому що рівень вмісту горючого газу не перевищив рівень уставок граничних пристроїв 14 і 22 Рівень сигналів перевищує уставки спрацьовування граничних пристроїв 8 і 12, і на їхніх виходах рівень поміняється з рівня логічної одиниці на рівень логічного нуля, а на виходах граничних пристроїв 14 і 22 сигнали залишаються незмінними, тобто, там буде логічна одиниця Сигнали з виходів граничних пристроїв 8 і 12 попадають у пристрій формування сигналів телесигналізації 9, де формується інадходить на вхід пристрою світлової сигналізації 10 сигнал на спрацьовування світлової сигналізації по першому і другому граничних рівнях 3 другого виходу пристрою формування сигналів телесигналізації 9 на перший вхід - вихід перетворювача ППВ 2 і апарату сигналізації 1 надходить сигнал на відключення технологічних об'єктів за другим рівнем спрацьовування У пристрої індикації 23 на цифровому табло буде висвічуватися рівень вмісту горючого 61611 11 газу, і на виході телеметричного підсилювача 13 буде струмовий безперервний сигнал, що відповідає вмісту горючого газу(вище 2% об частки, але нижче 5% об частки) П'ятий режим вміст горючого газу в атмосфері вище третього заданого граничного значення, але нижчий за четверте граничне значення(наприклад, вище 5% об частки, але нижче 10% об частки) У цьому режимі сигнали з вимірювальних схем низьких 4 і високих концентрацій після посилення і випрямлення надійдуть на входи граничних пристроїв 8, 12, 14 і 22 РІВНІ сигналів такі, що вони перевищують уставки спрацьовування граничних пристроїв 8, 12 і 14 Граничний пристрій 22 залишиться у вихідному положенні Перевищення уставок граничних пристроїв 8 і 12 приведуть до стану, аналогічному їх стану в четвертому режимі, а перевищення уставки граничного пристрою 14 приведе до зміни керуючих сигналів на комутаторах 16, 17 і 18 і приведуть їх в інший стан, що приведе й електричну схему системи також в інший стан, тобто, поміняються зв'язки між пристроями системи Зміна сигналів на виході четвертого граничного пристрою 14 і, ВІДПОВІДНО, на третіх управляючих входах другого 16, третього 17 та четвертого 18 комутаторів приведе до зміни стану комутаторів На перший вихід другого комутатора 16 і, ВІДПОВІДНО, на входи першого 8 і другого 12 граничних пристроїв пройде сигнал з п'ятого входу другого комутатора 16, на вхід четвертого комутатора 18 пройде сигнал з першого входу комутатора 16 і, ВІДПОВІДНО, з виходу лініаризатора 21, цей же сигнал пройде на вихід третього комутатора 17 і, ВІДПОВІДНО, на вхід пристрою індикації 23, де на цифровому табло будуть висвічуватися показання на шкалі високих концентрацій, що будуть відповідати вмісту горючого газу в атмосфері 3 виходу четвертого комутатора 18 на вхід телеметричного підсилювача 13 буде надходити сигнал із тракту вимірювальної схеми 5 високих концентрацій Цей сигнал буде переривчастий Частота переривань буде визначатися частотою, що надходить на п'ятий керуючий вхід комутатора 18 з першого виходу реле часу 15 3 виходу телеметричного підсилювача 13 буде виходити струмовий переривчастий сигнал, що буде відповідати вмісту горючого газу 12 по шкалі високих концентрацій Шостий режим вміст горючого газу в атмосфері вище четвертого заданого граничного значення(наприклад, вище 10% об частки і до 100% об частки) У цьому режимі сигнали з вимірювальних схем низьких 4 і високих 5 концентрацій після посилення і випрямлення надійдуть на входи граничних пристроїв 8,12, 14 і 22 РІВНІ сигналів такі, що вони перевищать уставки спрацьовування всіх граничних пристроїв При цьому стан електричної схеми не зміниться, тому, що сигнал з виходу граничного пристрою 22, що надійде на четверті керуючі входи другого 16, третього 17 і четвертого 18 комутаторів не змінить їхнього стану У той же самий час, якщо в цьому діапазоні вимірювання з вимірювальної схеми низьких 4 концентрацій надійде сигнал, що за рівнем буде нижче уставок спрацьовування граничних пристроїв 8, 12 чи 14, тобто, порушиться однозначність показань вимірювальної схеми низьких 4 концентрацій, сигнал з виходу граничного пристрою 22 все рівно буде утримувати комутатори 16,17 і 18 в тому ж стані Приведення комутаторів 16,17 і 18 до стану, аналогічному їхньому стану в четвертому режимі, можливе тільки в тому випадку, якщо з виходів граничних пристроїв 14 і 22 на керуючі входи комутаторів 16, 17 і 18 надійдуть сигнали рівня логічної одиниці Таким чином, у порівнянні з відомими технічними рішеннями система контролю вмісту горючого газу в шахтній атмосфері, що заявляється, забезпечує однозначний контроль і вимір вмісту горючих газів у діапазоні від 0 до 100% об'ємних часток, забезпечує можливість застосування існуючих каналів зв'язку і пристроїв представлення інформації на поверхні шахти Елементи системи реалізуються на зразках і елементах, що серійно випускаються, наприклад, блоки 1, 3, 4 20 можуть бути реалізовані за схемами аналогічними блокам аналізаторів метану АТ1 1, АТЗ 1 [див , наприклад, Стационарная аппаратура контроля метана в горных выработках // Е Ф Карпов, Б И Басовский, Е Ш Панда и др - Безопасностьтруда в промышленности - М Недра, №2, 1991 - С 2 - 8 ] Комутатори 16, 17, 18 можуть бути реалізовані на мікросхемах К561КП2 13 Комп'ютерна верстка І Вихованець 61611 14 Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119