Сигнализатор газовый

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Закрытое акционерное общество Запспецтехсервис Конон Владимир Николаевич(72) Авторы Конон Владимир Николаевич Ковальчук Иван Владимирович(73) Патентообладателиь Закрытое акционерное общество Запспецтехсервис Конон Владимир Николаевич(57) Сигнализатор газовый, включающий корпус, внутри которого смонтированы на печатной плате газовый сенсор, стабилизатор внешнего напряжения, электрически связанный через процессор с формирователем сигнала отключения отсечного клапана, с формирователем сигнала ТЭСТ с исполнительным реле, с индикатором визуализации и звуковой сиреной, отличающийся тем, что он снабжен средством диагностики газового сенсора с пассивным сравнительным элементом, включенным в мостовую измерительную схему и схему индикации, и шлейфом контроля исполнительных устройств, а формирователь сигнала отключения клапана отсечки снабжен клеммной колодкой для подключения клапанов нормально закрытого типа с обмотками на 12 В.(56) 1. А.с. СССР 1245999, МПК 01 30/90. 2. А.с. СССР 1430882, МПК 01 30/88. 3. Сигнализатор газовый ХГ-1 Г. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М., 1988. 4. Инструкция по эксплуатации сигнализатора газового фирмы , 1980. 5.2141656, 1998. 60592010.02.28 Полезная модель относится к устройствам аналитического приборостроения и может быть использована для непрерывного автоматического контроля концентрации в воздухе жилых, административных, производственных зданий, сооружений (газовых котельных,кухонь и т.д.) горючих газов (метана или пропан-бутановой смеси) и сигнализации о превышении установленных значений содержания контролируемых компонентов. Известен сигнализатор газовый, используемый для анализа компонентного состава газовых смесей, состоящий из термостата с размещенными в нем детектором и разделительной колонкой и размещенным вне термостата корректором влияния параметров окружающей среды, который поддерживает постоянной плотность анализируемого продукта или изменение температуры окружающей среды. Данный газовый сигнализатор имеет змеевик, находящийся в тепловом контакте с управляющей камерой повторителя 1. Недостатком данного сигнализатора является его сложность, поскольку только корректор включает более десятка деталей. Работа корректора требует два источника сжатого воздуха. Известен также сигнализатор газовый, состоящий из детектора измерительной системы,устройства повышения чувствительности в виде канала регистрации, канала коррекции,корректора дрейфа и опорного генератора, которые в свою очередь содержат значительное количество радиотехнических устройств и элементов. Данный сигнализатор газовый содержит также два усилителя, два фильтра низкой частоты, формирователь команды управления корректором базисного сигнала, фильтр низкой частоты с переключателем полосы пропускания и опорный генератор. В состав данного сигнализатора входят несколько переключателей диапазонов и полярностей полосы пропускания 2. Недостатками данного сигнализатора газового являются его сложность и громоздкость. Известен также сигнализатор газовый ХГ-1 Г, который состоит из программатора анализа, газового блока, блока детекторов, блока программирования температуры, регистраторов, генератора водорода, силового блока 3. Недостатком известного прибора является наличие пневматического привода крановпереключателей газовых потоков, что требует большого расхода воздуха. Наличие генератора водорода требует сложного обслуживания. Экологически прибор несовершенен, поскольку продукты работы генератора водорода требуют специальной утилизации. Кроме того, время анализа 130 с не может удовлетворить качеству исследований в процессе бурения скважин, поскольку недостаток информации в связи с замедленностью процесса не позволяет сделать точный и объективный вывод о продуктивности исследуемого разреза. Известен также сигнализатор газовый фирмы , который имеет газовую систему, детектор, термостат, блок управления и блок обработки сигналов 4. Известный сигнализатор газовый имеет недостаточное быстродействие - цикл измерения 300 с, что приводит, как и в предыдущем случае, к неудовлетворительным результатам анализа. Наиболее близким аналогом заявляемого решения является сигнализатор газовый,включающий корпус, внутри которого смонтированы на печатной плате газовый сенсор со средством его диагностики, стабилизатор внешнего напряжения, электрически связанный через процессор с формирователем сигнала отключения отсечного клапана, с формирователем сигнала ТЭСТ, с исполнительным реле, с индикатором визуализации и звуковой сиреной, используемый для анализа компонентного состава газовых смесей 5. Известный сигнализатор повышает быстродействие, упрощает схему при увеличении надежности. Однако он разделяет газовые компоненты в процессе исследования не достаточно полно, и для повышения степени разделения необходима частая калибровка прибора. Техническая задача заявляемого устройства - устранение недостатка в степени разделения компонентов. 2 60592010.02.28 Техническая задача решается тем, что сигнализатор газовый, включающий корпус,внутри которого смонтированы на печатной плате газовый сенсор, стабилизатор внешнего напряжения, электрически связанный через процессор с формирователем сигнала отключения отсечного клапана, с фомирователем сигнала ТЭСТ с исполнительным реле, с индикатором визуализации и звуковой сиреной, согласно полезной модели, снабжен средством диагностики газового сенсора с пассивным сравнительным элементом, включенным в мостовую измерительную схему и схему индикации, а формирователь сигнала отключения отсечного клапана снабжен клеммной колодкой для подключения клапанов нормально открытого типа с обмотками на 12 В. Для лучшего понимания сигнализатор газовый поясняется чертежом, где показан общий вид блок-схемы сигнализатора газового. Сигнализатор газовый по фигуре включает корпус, внутри которого смонтированы на печатной плате (корпус и плата условно не показаны) электрически связанные между собой стабилизатор 1 внешнего напряжения, формирователь 2 сигнала ТЭСТ с исполнительным реле, газовый сенсор 3, в виде схемы 4 средство диагностики газового сенсора 3, формирователь 5 сигнала отключения отсечного клапана, процессор 6, звуковая сирена 7, электронный ключ 8, индикатор визуализации в виде схемы 9 светодиодной индикации,отсечной клапан 10, снабженный клеммной колодкой 11 для подключения отсечного клапана 10 нормально открытого типа с обмотками на 12 В. Стабилизатор 1 внешнего напряжения электрически связан через процессор 6 с формирователем 2 сигнала ТЭСТ с исполнительным реле, электронным ключом 8 отключения отсечного клапана 10, со схемой 9 светодиодной индикации и звуковой сиреной 7. Сигнализатор газовый снабжен в виде схемы 4 средством диагностики газового сенсора 3 со схемой 9 светодиодной индикации и формирователем 5 сигнала отключения отсечного клапана 10, снабженным клеммной колодкой 11 для подключения отсечного клапана 10 нормально открытого типа с обмотками на 12 В. В процессе работы сигнализатора осуществляют контроль концентрации метана,пропан-бутана, основанный на термохимическом принципе, при котором определяют тепловой эффект сгорания газа на каталитически активной поверхности чувствительного измерительного твердотельного элемента газового сенсора 3. При работе стабилизатор 1 напряжения питает емкостной накопитель электронного ключа 8, импульс тока которого открывает отсечной клапан 10 для перекрытия подачи газа. Схема 4 средства диагностики газового сенсора 3 определяет, есть или отсутствует нить накала нагревательного твердотельного элемента газового сенсора 3. В дежурном режиме отсечной клапан 10 открыт. При появлении опасной дозы утечки газа во внешней контролируемой среде на нагревательном элементе газового сенсора 3 происходит изменение электрического сопротивления, которое фиксирует процессор 6, выдающий команду формирователю 5 сигнала отключения отсечного клапана 10. Формирователь 5 сигнала отключения отсечного клапана 10 в течение 3-5 секунд подает команду на электронный ключ 8, и отсечной клапан 10 закрывается. Одновременно процессор 6 в схеме 9 светодиодной индикации включает индикацию красного цвета и звуковую сигнализацию звуковой сирены 7 для оповещения соответствующих служб с целью принятия мер безопасности. При подаче питания на стабилизатор 1 напряжения в течение 100 секунд происходит разогрев нагревательного элемента газового сенсора 3 и посредством процессора 6 и схемы 4 средства диагностики газового сенсора 3 определяется целостность нагревательного элемента газового сенсора 3. При обрыве цепи накала нагревательного элемента газового сенсора 3 процессор 6 выдает сигнал в схему 9 светодиодной индикации и включает индикацию желтого цвета и звуковую сигнализацию звуковой сирены 7. Если время разогрева нагревательного элемента газового сенсора 3 инициируется индикацией зеленого цвета в течение 100 секунд при частоте 5-8 Гц, то после выхода в де 3 60592010.02.28 журный режим индикатор зеленого света горит постоянно, при этом формирователь 2 сигнала ТЭСТ формирует сигнал окончания тестирования. Компенсация влияния окружающей среды достигается применением в конструкции газового сенсора 3 терморезистора в виде нагревательного элемента. Подача контролируемой среды - конвекционная. В нижней части сигнализатора расположена клеммная колодка 11 для подключения клапанов нормально открытого типа с обмотками на 12 В. Сигнализатор устанавливают следующим образом закрепляют сигнализатор на несущей поверхности, а в случае подключения электромагнитного клапана или соединения сигнализаторов в группу снимают крышку с корпуса сигнализатора и подключают провода согласно паспорту. Сигнализатор включают в сеть через индивидуальную розетку. Клапан электромагнитный устанавливают на вводной газовой трубе после крана на спуске до газового прибора. После проведения монтажных работ необходимо проверить герметичность клапана электромагнитного и газопровода. Клапан электромагнитный соединяется с сигнализатором проводом ППВ 2 20,75 по ГОСТ 6323-79. Подготовка и включение сигнализатора в работу а) без электромагнитного клапана подключить сетевым шнуром сигнализатор к сетевой розетке, на сигнализаторе мигает с частотой в диапазоне от 0,5 до 5 Гц индикатор зеленого цвета выждать 100 секунд, пока индикатор зеленого цвета не станет гореть постоянно нажать кнопку для контроля срабатывания, расположенную на корпусе сигнализатора должен загореться индикатор красного цвета, включиться прерывистый звуковой сигнал отключить сигнализатор от сети на 5 секунд (вынув сетевой шнур из сетевой розетки) и снова включить, сигнализатор готов к работе б) с электромагнитным клапаном проверить герметичность клапана электромагнитного и газопровода. Герметичность клапана и газопровода проверяется при закрытых кранах перед горелками, открытом кране на спуске и открытом состоянии клапана электромагнитного. Проверка проводится с помощью эмульсии мыльной или газоиндикатором с чувствительностью 10-3 по объему метана (СН 4) открыть клапан электромагнитный путем вытягивания пусковой кнопки вверх открыть кран на спуске подключить сетевым шнуром сигнализатор к сетевой розетке, на сигнализаторе мигает с частотой в диапазоне от 0,5 до 5 Гц индикатор зеленого цвета выждать 100 секунд, пока индикатор зеленого цвета не станет гореть постоянно нажать кнопку для контроля срабатывания, расположенную на корпусе сигнализатора должен загореться индикатор красного цвета, включиться прерывистый звуковой сигнал, а на клапане электромагнитном произойти блокировка заслонки клапана (подача газа прекратится) отключить сигнализатор от сети на 5 секунд (вынув сетевой шнур из сетевой розетки) и снова включить открыть клапан электромагнитный путем вытягивания пусковой кнопки вверх сигнализатор готов к работе. Пример. Изготовлен опытно-промышленный сигнализатор газовый СГ-1 СН, предназначенный для непрерывного автоматического контроля концентрации в воздухе жилых, административных, производственных зданий, сооружений, газовых котельных, кухонь и т.д.,горючих газов (метана или пропан-бутановой смеси) и сигнализации о превышении установленных значений содержания контролируемых компонентов путем подачи звукового и 4 60592010.02.28 включением светового сигналов, а также выдачи во внешние цепи электрического управляющего импульса на электромагнитный клапан для отключения подачи газа. Сигнализатор предназначен для круглосуточной непрерывной работы. Сигнализаторы могут объединяться между собой. По метрологическим свойствам сигнализатор не является средством измерения. Сигнализатор устойчиво работает при следующих климатических условиях окружающей среды температура, С от минус 10 до 55 относительная влажность при 35 С,953. Напряженность поля излучаемых радиопомех при работе сигнализатора не должна превышать значений для оборудования класса В согласно СТБ ЕН 55022-2006. Сигнализатор не предназначен для эксплуатации во взрывоопасных зонах по ПУЭ. Основные технические данные и характеристики. Сигнализаторы выдают извещение о тревоге при достижении в воздухе концентрации горючих газов, равной 10 НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени). Электропитание сигнализатора должно осуществляться от источника переменного тока 230 В, частотой 50 Гц. Мощность, потребляемая сигнализатором, в дежурном режиме, должна быть не более 6 Вт. Время готовности сигнализатора, с, не более 100 Время реакции (инерционности) сигнализатора, с, не более 15. Выходной сигнал срабатывания сигнализатора сохраняется после окончания воздействия потенциально опасной концентрации газа. Возврат сигнализатора в дежурный режим должен производиться выключением питания сигнализатора на время, с, не менее 5. Уровень громкости звукового сигнала на расстоянии 1 м от сигнализатора, дБ, не менее 85. Сигнализатор обеспечивает при срабатывании выдачу во внешние цепи электрического импульсного сигнала длительностью не менее 2 с по уровню 8 В для срабатывания электромагнитного клапана с электрическими характеристиками 12 В, 22 Вт. Сигнализатор, согласно таблице, обеспечивает световую и звуковую индикацию следующих состояний. Вид извещения Подготовка к работе Дежурный режим Тревога. Газ Выдача сигнала на включение электромагнитного клапана Выдача сигнала в локальную сеть Поступление сигнала из локальной сети Неисправность Работа сигнализатора Мигает индикатор зеленого цвета Индикатор зеленого цвета горит постоянно Горит индикатор красного цвета, звучит звуковой сигнал Горит индикатор красного цвета, звучит звуковой сигнал Горит индикатор красного цвета, звучит звуковой сигнал Выдача сигнала на включение электромагнитного клапана Постоянно горит индикатор желтого цвета, индикатор красного цвета мигает, звучит кратковременный звуковой сигнал Промышленное освоение устройства проводится на территории Беларуси. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5