УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ АТМОСФЕРЫ

Полезная модель относится к технике безопасности на предприятиях, а именно к автоматическим средствам измерения концентрации газов. Сообщение может быть выведено на дисплей и дублироваться голосом и световой сигнализацией.
Известен переносной шахтный сигнализатор метана по авторскому свидетельству СССР №1634806 (кл. E21F 17/18, E21F 9/00, заявлен 21.03.1989 г., опубликован 15.03.1991 г., Б. №10). Известный сигнализатор содержит датчик метана, который через усилитель подключен к измерителю концентрации метана и блоку сигнализации.
Недостатком известного шахтного сигнализатора метана является то, что превышение ПДК только выводится в виде записи на блоке сигнализации без голосового сопровождения и точной инструкции о действиях персонала в данной ситуации.
Известен газоанализатор (патент №126052, заявка №2012126450, класс МПК E21F 17/18, дата приоритета 25.06.2012, дата публикации 20.03.2013). Известный газоанализатор содержит датчики опасных газов с измерительным модулем, базу замеренных значений газов и дисплейный модуль, имеет текстовую базу данных, содержащую пороговые значения опасных газов и соответствующие им рекомендации персоналу, и базу измеренных значений, соединенные с модулем принятия решений, при этом указанный модуль сравнивает полученные измеренные значения с текстовой базой данных и выдает на дисплейный модуль рекомендуемое сообщение.
Недостатком известного технического решения является то, что не обеспечивается полный анализ состояния шахтной атмосферы. Не контролируется температурный режим. Обеспечивается измерение значений только опасных газов, не измеряется содержание кислорода.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности контроля параметров атмосферы за счет увеличения количества измеряемых значений и снижения их погрешности.
Предлагается устройство контроля параметров атмосферы содержащее корпус, дисплей, модуль сбора и обработки информации содержащий базу предельных значения концентрации опасных газов, модуль измерения газового состава с датчиками опасных газов, звуковую и световую сигнализацию.
Отличием является то, что корпус выполнен во взрывозащитном исполнении и устройство дополнительно содержит модуль передачи информации, модуль измерения температуры, давления, влажности, а модуль измерения газового состава снабжен пробоотборным насосом, измерительной камерой и датчиком расхода газовой смеси передающим сигналы на модуль сбора и обработки информации и контролирующим работу пробоотборного насоса, датчики опасных газов встроены в измерительную камеру.
Отличием является и то, что датчик расхода газовой смеси может быть расположен на входе в измерительную камеру либо на выходе из нее.
Сущность полезной модели показана на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, где на фиг. 1 показана схема расположения модулей и элементов устройства, на фиг. 2 показано расположение датчика расхода газовой смеси на выходе измерительной камеры, на фиг. 3 показано расположение датчика расхода газовой смеси на входе измерительной камеры.
Корпус 1 выполнен во взрывозащитном исполнении, что является обязательным требованием для приборов, используемых в шахтах, для применения во взрывоопасных зонах, где по условиям эксплуатации возможно образование взрывоопасных смесей. Устройство конструктивно содержит модуль сбора и обработки информации 2 содержащий базу предельных значения концентрации опасных газов. Модуль сбора и обработки информации 2 представляет собой электронно-вычислительный блок. Информация, полученная от датчиков газов (модуль измерения газового состава 9) и от модуля измерения температуры, влажности и давления 4 сравнивается с предельно допустимыми значениями и передается на дисплей 3. В случае, превышения предельных значений по опасным газам одновременно передается сигнал на звуковую сигнализацию и световую сигнализацию (не показаны). Сигнализация срабатывает.
Модуль измерения газового состава 9 снабжен пробоотборным насосом 5, измерительной камерой и датчиком расхода газовой смеси передающим сигналы на модуль сбора и обработки информации 2 и контролирующим работу пробоотборного насоса 5, датчики опасных газов встроены в измерительную камеру.
Две схемы внутреннего расположения пробоотборного насоса, измерительной камеры и датчика расхода газовой смеси показаны на фиг. 2 и фиг. 3. Разное расположение пробоотборного насоса (на входе или на выходе измерительной камеры) существенной роли не играет. В отдельных случаях, при использовании отдельных модификаций датчиков опасных газов может снижаться или чуть увеличиваться погрешность в их показаниях. Существенной роли признаки не играют.
Существенным признаком является наличие в цепочке датчика расхода газовой смеси. Датчик расхода газовой смеси определяет объем прокаченной воздушной смеси и степень заполняемости измерительной камеры. Тем самым контролируется работа пробоотборного насоса. В случае недостаточного объема прокаченного воздуха с датчика расхода газовой смеси поступает сигнал на модуль сбора и обработки информации 2 о некорректной работе пробоотборного насоса 5. Назначение пробоотборного насоса 5 состоит в том, чтобы наполнять воздушной смесью измерительную камеру со встроенными в ней датчиками опасных газов. Сбой в работе пробоотборного насоса приводит к увеличению погрешности в показаниях датчиков. Признак находится в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом и является существенным.
Модуль передачи информации 8 передает сведения во внешнюю сеть 10.
При этом количество датчиков может быть более двух. Обязательным является наличие датчика кислорода, метана, углекислого газа.
Предлагаемая полезная модель одновременно может производить измерение показателей по 5 газам. Например, метан, углекислый газ, угарный газ, водород и кислород. В случае необходимости датчики опасных газов могут быть установлены иные.
Устройство содержит модуль измерения температуры, влажности и давления 4. Модуль измерения температуры, влажности и давления 4 соединен с модулем сбора и обработки информации 2. Таким образом, увеличивается количество измеряемых параметров воздушной смеси. Признак находится в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом и является существенным.
После снижения концентрации опасных газов до нормативного значения звуковая и световая сигнализация отключается.
В корпус устройства встроен пробоотборный насос 5. Пробоотборный насос 5 предназначен для прокачивания дозированного объема газовой среды через индикаторные трубки (не показаны) в измерительную камеру, где содержаться датчики опасных газов. Датчик расхода газовой смеси передает сведения об объеме прокаченного газа на модуль сбора и обработки информации 2. На выходе пробоотборный насос 5 снабжен фильтром (не показано) для очистки прокачиваемой воздушной смеси от примесей и конденсатосборником (не показан). Пробоотборный насос 5 имеет входной канал принимающий воздушную смесь и выходной канал выводящую воздушную смесь.
В корпусе устройства имеются входные отверстия (6 и 7) для подключения легкоразъемного соединения. В данном случае при необходимости может быть подключен выносной измерительный модуль.
В качестве пробоотборного насоса может быть использован, например, один из насосов производства международной фирмы Parker.
В качестве датчика давления датчик ВМР085, датчика влажности датчик SHT21, для измерения температуры - терморезисторы.
Все модули и элементы полезной модели соединены между собой, направлены на выполнение единой функции обеспечивающей контроль параметров атмосферы и заключены в корпус.
С помощью предлагаемой полезной модели обеспечивается непрерывный контроль параметров шахтной атмосферы с выдачей значений на дисплей и возможность передачи данных во внешнюю информационную сеть. Предлагаемое устройство актуально, востребовано и может быть изготовлено в условиях промышленного производства.