СИГНАЛИЗАТОР ДОВЗРЫВООПАСНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ

1. Сигнализатор довзрывоопасных концентраций, состоящий из одинарного термокаталитического элемента, генератора стабильного тока, источников опорного напряжения, таймера, повторителя напряжения, электронных ключей, узла регистрации обрыва термокаталитического элемента, монитора питания, запоминающего каскада, компаратора превышения порога, узла отображения и передачи данных, отличающийся тем, что на термокаталитическом элементе формируется как начальное, так и пороговое падение напряжения, с плавающим изменяющимся значением.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что термокаталитический элемент одним выводом соединен с эмиттером выходного транзистора генератора стабильного тока и вторым входом повторителя напряжения, другим выводом с образцовым резистором и первым входом операционного усилителя генератора стабильного тока и узла регистрации обрыва термокаталитического элемента.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при включении (ИСПОЛНЕНИЕ 1) в среде чистого воздуха активируется таймер, отпираются ключи, отвечающие за генерацию повышенного тока и запоминание заданного порогового значения напряжения на конденсаторе, подключенному к первому входу компаратора превышения порога.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что пороговое значение напряжения равно падению напряжения на термокаталитическом элементе при рабочем токе в среде поверочной газовой смеси и пропорционально имеющейся концентрации.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что после прогрева термокаталитического элемента (ИСПОЛНЕНИЕ 1) отпираются электронные ключи, отвечающие за генерацию рабочего тока и начало измерения, электронные ключи, отвечающие за генерацию повышенного тока и запоминание заданного порогового значения напряжения на конденсаторе, подключенному к первому входу компаратора превышения порога, запираются, генерируется рабочий ток, который всегда ниже порогового, при этом исключается выдача ложного сигнала о превышении порога для принятого процентного содержания от нижнего концентрационного предела распространения пламени.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для устранения межкаскадного влияния и реализации функции запоминания используются операционные усилители с входными токами не более 10 фемтоампер.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при обрыве термокаталитического элемента на выходе операционного усилителя, узла регистрации обрыва термокаталитического элемента, появляется высокий уровень, так как напряжение на первом входе операционного усилителя становится ниже, чем на втором, которое задается источником опорного напряжения, сигнал об обрыве термокаталитического элемента поступает на узел отображения и передачи данных.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что напряжение на конденсаторе, подключенному ко второму входу компаратора превышения порога, сравнивается с запомненным пороговым значением напряжения на конденсаторе подключенному к первому входу компаратора превышения порога, при превышении порогового значения, срабатывает компаратор превышения порога, на его выходе появляется высокий уровень, сигнал о превышении порогового значения поступает на узел отображения и передачи данных.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что уменьшение потенциала на конденсаторе, подключенному к первому входу компаратора превышения порога, при его саморазряде, приводит к уменьшению порогового значения напряжения и соответственно к снижению концентрации обнаружения горючих газов и паров.
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что при уменьшении значения падения напряжения на термокаталитическом элементе конденсатор, подключенный ко второму входу компаратора превышения порога, разряжается обратным током через катод диода, электронный ключ (отвечающий за начало измерения) и выходные цепи повторителя напряжения.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разряду конденсатора, подключенному к первому входу компаратора превышения порога, препятствует электронный ключ, отвечающий за запоминание заданного порогового значения напряжения.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, хотя опорное напряжение задается прецизионным источником, значение падения напряжения на термокаталитическом элементе, при протекании через него тока, непостоянно (при отсутствии, в анализируемом воздухе, горючих газов и паров), и зависит от влияния совокупности изменяющихся внешних факторов (температура, давление, влажность, газовоздушные потоки), это влияние на термокаталитический элемент при проверке и калибровке одинаково для рабочего и порогового тока.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при включении в среде чистого воздуха (ИСПОЛНЕНИЕ 1) открыты электронные ключи, отвечающие за генерацию повышенного тока и запоминание заданного порогового значения напряжения, производится формирование заданного порогового значения падения напряжения на термокаталитическом элементе с учетом совокупности изменяющихся внешних факторов.
14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при включении и рабочем токе (ИСПОЛНЕНИЕ 2) открыт электронный ключ, отвечающий за запоминание порогового значения напряжения и одновременный обдув термокаталитического элемента поверочной газовой смесью с известным процентным содержанием от нижнего концентрационного предела распространения пламени, производится автоматическое формирование порогового значения падения напряжения на самом термокаталитическом элементе.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что начальное значение падения напряжения на термокаталитическом элементе сформируется автоматически, после прогрева (состояние ключей отвечающих за запоминание порогового значения напряжения и за начало измерения сменится на противоположное) и помещения сигнализатора довзрывоопасных концентраций в среду с чистым воздухом, при этом крутизна характеристики, пороговое и начальное значение падения напряжения при проверке и калибровке будут смещаться на одинаковую величину, как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения при воздействии совокупности изменяющихся внешних факторов.
16. Устройство по п.14, отличающееся тем, что ИСПОЛНЕНИЕ 2 не требует никаких регулировок, а степень старения термокаталитического элемента, проявится только меньшим, зафиксированным и запомненным на конденсаторе, подключенному к первому входу компаратора превышения порога, значением падения напряжения, без снижения чувствительности.
3
17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочий реакционный объем, занимаемый одним термокаталитическим элементом, не превышает 30 мм, что требует ничтожно малого количества поверочной газовой смеси, воздуха и позволяет реализовать функцию дистанционной настройки и проверки стационарных сигнализаторов довзрывоопасных концентраций по месту монтажа, а переносных (индивидуальных) в труднодоступных и удаленных местах в процессе выполнения работ.
18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что поверочная газовая смесь, воздух помещены в малогабаритные картриджи и емкости, заложены в саму конструкцию сигнализатора довзрывоопасных концентраций, находятся под давлением или мерном объеме.
19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что группа стационарных сигнализаторов довзрывоопасных концентраций, а также переносных (индивидуальных) настраивается по воздуху (ИСПОЛНЕНИЕ 1, 3) или поверочной газовой смеси (ИСПОЛНЕНИЕ 2) простым выключением и включением питания.
20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что при включении питания (ИСПОЛНЕНИЕ 3) производится контроль воздуха производственных помещений и рабочих зон на минимальное наличие горючих газов и паров.
21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что контроль воздуха производственных помещений и рабочих зон на минимальное наличие горючих газов и паров перед дистанционной настройкой осуществляется подачей на первый вход компаратора превышения порога, фиксированного контрольного напряжения, по уровню на 5-7% выше начального значения падения напряжения на термокаталитическом элементе при протекании рабочего тока в среде чистого воздуха.
22. Устройство по п.1, отличающееся тем, что не имеет значения сопротивление термокаталитического элемента, не требуется его подборка, могут использоваться термокаталитические элементы разных предприятий и фирм изготовителей.
23. Устройство по п.1, отличающееся тем, что исключение из схемы сравнительного чувствительного элемента позволяет вдвое снизить ток, необходимый для разогрева до нужной температуры одинарного термокаталитического элемента.