ДАТЧИК КОНТРОЛЯ ПЫЛЕОТЛОЖЕНИЯ

Полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для контроля состояния пылевзрывобезопасности в горных выработках угольных шахт.
В настоящее время известны конструкции датчиков контроля пылеотложения.
Так, в описании к патенту РФ №80503 (опубликован 10.02.2009) раскрыт датчик для измерения концентрации пыли, который содержит инфракрасный излучатель и расположенные с ним в одной плоскости оптический приемник отраженного излучения, установленный к оптической оси излучателя под углом 25°, и оптический приемник ослабленного излучения, установленный к оптической оси излучателя под углом 205°. Инфракрасный излучатель имеет ловушку для поглощения инфракрасного излучения, для чего ее внутренняя поверхность покрыта специальным составом, исключающим отражательную способность. Датчик помещен в корпус и имеет вычислительное устройство, выдающее показания на индикатор (не показан), расположенный в стационарном или переносном приборе.
Наиболее близким аналогом к патентуемому устройству является датчик контроля интенсивности накопления пыли, состоящий из чувствительного элемента, соединенного с блоком обработки и передачи информации через блок согласования, и блока питания (патент РФ №2358256, опубликован 10.06.2009).
Недостатком указанного прибора является низкая точность контроля состояния пылевзрывобезопасности в горных выработках угольных шахт, обусловленная возможностью отложения на приемной платформе крупной фракции пыли (более 0,5 мм), которая не участвует во взрыве и, следовательно, не является взрывоопасной.
Задачей полезной модели является повышение точности контроля состояния пылевзрывобезопасности в горных выработках угольных шахт.
Техническим результатом патентуемого решения является повышение точности контроля состояния пылевзрывобезопасности в горных выработках угольных шахт за счет задержания невзрывоопасной пыли размером более 0,5 мм.
Заявленный технический результат достигается за счет использования датчика контроля пылеотложения, содержащего блок первичного преобразователя и блок измерения, выполненные разнесенными в пространстве друг относительно друга и соединенные между собой информационно-силовым кабелем, при этом блок первичного преобразователя содержит приемную платформу, снабженную фильтром с возможностью задержания фракции пыли более 0,5 мм, чувствительный элемент, плату первичной обработки результатов измерения и плату питания, а блок измерения снабжен платой индикации и платой коммутации.
Фильтр может быть выполнен в виде полого металлического цилиндра с возможностью его размещения на приемной платформе и внутри которого установлена сетка с диаметром ячейки 0,5 мм. Фильтр размещен сверху платформы посредством установки в соответствующий паз, выполненный на корпусе платформы.
Таким образом, за счет применения на приемной платформе фильтра, препятствующего попаданию невзрывоопасной пыли диаметром более 0.5 мм на приемную платформу прибора, позволит экранировать платформу чувствительного элемента от крупной фракции пыли и, следовательно, снизить погрешность при измерении массы взрывоопасных пылеотложений. При этом разнесение блока первичного преобразователя и блока измерения позволит разместить блок измерения в местах, исключающих его механическое повреждение за счет интенсивного пылеотложения и доступных для контроля обслуживающего персонала.
Далее решение поясняется ссылкой на фигуру, на которой приведена блок-схема датчика контроля пылеотложения.
Датчик содержит корпус блока первичного преобразователя 1, внутри которого размещены приемная платформа 2, на которой установлен фильтр 3, платформа 2 соединена посредством штока 11 с чувствительным элементом 4, который, в свою очередь, соединен посредством провода с платой первичной обработки результатов измерения 5 и платой питания 6. Чувствительный элемент представляет собой тензорезистивный мост, наклеенный на упругий элемент. Приемная платформа представляет собой металлический диск, в частности, диаметром 110 мм. В корпусе блока измерения 7 размещена плата индикации 8 и плата коммутации 9. Блоки 1 и 7 соединены друг с другом информационно-силовым кабелем 10.
Прибор работает следующим образом.
Перед включением датчика в работу блок первичного преобразователя 1 устанавливается в местах интенсивного пыленакопления в соответствии с действующими инструкциями. Блок индикации 7 устанавливается на высоте, удобной для считывания информации с платы индикации 8. При включении датчика, питание от платы коммутации 9 подается на плату индикации 8 и плату питания 6 блока первичного преобразователя 1.
Пыль, оседая на приемную платформу 2, разделяется фильтром 3, установленным на входе платформы, на крупную (более или равную 0,5 мм) и мелкую (менее 0,5 мм) фракции. Прохождение пыли через фильтр происходит под действием силы тяжести. Для обеспечения свободного прохождения взрывоопасной пыли, требуется периодическая очистка фильтра, перед каждой добычной сменой. Крупная фракция остается на сетке фильтра 3, а мелкая взрывоопасная пыль размером менее 0.5 мм под действием сил гравитации попадает на платформу 2, на которой происходит взвешивание осевшей пыли и воздействие через шток на чувствительный элемент 4. Плата первичной обработки результатов измерения 5 осуществляет измерение сигнала, получаемого от чувствительного элемента 4, пропорционального величине массы пыли, отложившейся на приемной платформе 2. Результаты измерения поступают на плату индикации 8 через информационно-силовой кабель и обрабатываются при помощи микроконтроллера 12, расположенного на плате индикации 8. Программное обеспечение микроконтроллера 12 осуществляет сравнение результатов измерения с установленным нормативными документами максимально допустимым количеством пыли, отложившейся на единицу поверхности выработки. При превышении этого значения, выдается аварийный сигнал. Кроме того, результаты измерения выводятся на дисплей.
Таким образом, применение в приемной платформе датчика фильтра крупной фракции пыли, выполненного в виде сетки с диаметром ячейки 0.5 мм, позволяет повысить точность контроля состояния пылевзрывобезопасности в горных выработках угольных шахт.