SU1548468A1 - Method and apparatus for gas protection for coal mines - Google Patents
Method and apparatus for gas protection for coal mines Download PDFInfo
- Publication number
- SU1548468A1 SU1548468A1 SU884425506A SU4425506A SU1548468A1 SU 1548468 A1 SU1548468 A1 SU 1548468A1 SU 884425506 A SU884425506 A SU 884425506A SU 4425506 A SU4425506 A SU 4425506A SU 1548468 A1 SU1548468 A1 SU 1548468A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- dust
- output
- infrared
- methane
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к горной автоматике и предназначено дл автоматической сигнализации об опасной пылегазовой обстановке. Цель изобретени - повышение достоверности защиты за счет снижени погрешности определени концентрации (К) метана путем устранени вли ни флуктуаций содержани пыли и за счет учета истинной К пыли в лаве. Контролируемый объем 4 шахтной атмосферы толщиной D просвечивают пучком инфракрасного излучени (ИКИ). Регистрируют интенсивность Jп прошедшего через контролируемый объем 4 потока ИКИ, интенсивность Jрв рассе нного в направлении вперед потока ИКИ и интенсивность Jо прошедшего через чистый разреженный воздух потока ИКИ. Определ ют значени К пыли Cп и метана Cм в контролируемом объеме 4 по формулам Cп = Jрв(Jп . Kп . D)-1 The invention relates to mining automation and is intended to automatically signal a dangerous dust and gas environment. The purpose of the invention is to increase the reliability of protection by reducing the error in determining the concentration (K) of methane by eliminating the effect of fluctuations in the dust content and by taking into account the true K dust in the lava. The monitored volume 4 of the mine atmosphere with a thickness D is illuminated by an infrared radiation beam (IR). Record the intensity of J n transmitted through a controlled volume flow 4 IKI intensity J ps scattered in a forward direction flow of SRI and intensity J of passing through the clean dilution air flow SRI. The values of K dust C p and methane C m in a controlled volume of 4 are determined using the formulas C p = J pb (J p . K p . D) -1
Cм = (X1 . D)-1 [LNJо - LNJп - XпJрв(Jп . Kп)-1], где X1, Xп - коэффициенты ослаблени ИКИ метаном и пыльюC m = (. X 1 D) -1 [LNJ about - LNJ n - X n pw J (. J n K n) -1], where X 1, X n - attenuation coefficients ICI methane and dust
Kп - градуировочный коэффициент. Задают пороги по допустимым К метана Cмд и пыли Cид. Сравнивают Cп и Cм с пороговыми Cпд и Cмд и при Cп *98 Cпд или Cм *98 Cмд сигнализируют об опасной пылегазовой обстановке в шахте. Устройство дл реализации способа содержит пороговый блок 1, задатчик 2, сигнализатор 3, лазерный инфракрасный светодиод 5 и инфракрасный фотодиод 6. Дополнительно устройство снабжено неподвижным каллиматором 7, вращающимс обтюратором 11 с подвижными коллиматорами 8 и 9, задатчиками 14 - 18, блоками 19, 26 и 32 хранени -выборки, логарифматорами 20, 27, блоками 21 и 22 умножени , генератором 23 импульсов, делителем 24 частоты, управл емым коммутатором 25, ОЗУ 28, измерител ми разности 29, 30 и отношений 31, 33 - 35. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.K p - the calibration coefficient. Set thresholds for permissible K methane C md and dust C id . Compare C n and C m with the threshold C and nq ppm C and C * f nq 98 C or 98 C m * C signal ppm of hazardous dust-gas atmosphere in the mine. A device for implementing the method comprises a threshold unit 1, a setting device 2, a warning device 3, a laser infrared LED 5 and an infrared photodiode 6. Additionally, the device is equipped with a fixed calligator 7, a rotating shutter 11 with moving collimators 8 and 9, setting devices 14-18, blocks 19, and 32 storage-samples, logifiers 20, 27, multiplication blocks 21 and 22, a pulse generator 23, a frequency divider 24 controlled by a switch 25, a RAM 28, a difference meter of 29, 30 and ratios 31, 33 - 35. 2 p. P. f-ly, 3 ill.
Description
елate
Ј 00 4Ј 00 4
ОABOUT
0000
сивность 1П прошедшего через контро- лируемый объем потока ИКИ, интенсивность Iрв рассе нного в направлении вперед потока ИКИ и интенсивность 10 прошедшего через чистый разреженный воздух потока ИКИ. Определ ют значени К пыли Сп и метана С м в контролируемом объеме Ц по формулам Сп (1п , См (,- d)-( In 10-the intensity of the 1P transmitted by the ICI flow through the monitored volume, the intensity Ipv of the ICI flow scattered in the forward direction and the intensity 10 of the flow of the ICI passed through the clean rarefied air. The values of K dust Cn and methane C m in a controlled volume C are determined using the formulas Cn (1n, Cm (, - d) - (In 10-
in in -зеп1РЬ(1п-кп)- , где9е„зеп- in in -zep1Pb (1p-kp) -, where 9e „zep-
коэффициенты ослаблени ИКИ метаном и пылью; Кп - градуировочный коэффициент . Задают пороги по допустимым К метана Смд и пыли . Сравнивают Ch и См с пороговыми Спд и Смд и при С г) Спд или СМ7 Смд сигнализируютICI attenuation factors with methane and dust; KP - calibration factor. Set thresholds for permissible K methane Smd and dust. Compare Ch and Cm with threshold Spd and Smd and when C g) Spd or CM7 Smd signal
об опасной пылегазовой обстановке в шахте. Устройство дл реализации способа содержит пороговый блок 1, задат чик 2, сигнализатор 3, лазерный инфра красный светодиод 5 и инфракрасный фотодиод 6. Дополнительно устройство снабжено неподвижным коллиматором 7, вращающимс обтюратором 1 1 с подвижными коллиматорами 8 и 9, задатчика- ми , блоками 19, 26 и 32 хранени - выборки, логарифматорами 20,27, блоками 21 и 22 умножени , генератором 23 импульсов, делителем 2Ц частоты, управл емым коммутатором 25, ОЗУ 28, измерител ми разности 29,30 и отношений 31, 33-35. 2 с,п. ф-лы, 3 ил.about the dangerous dust and gas situation in the mine. A device for implementing the method comprises a threshold unit 1, a setpoint 2, an indicator 3, a laser infra red LED 5 and an infrared photodiode 6. Additionally, the device is equipped with a fixed collimator 7 rotating shutter 1 1 with movable collimators 8 and 9, setting knobs, blocks 19 , 26 and 32 storage samples, logifiers 20,27, multipliers 21 and 22, pulse generator 23, frequency divider 2C, controlled by switch 25, RAM 28, difference meters 29.30 and ratios 31, 33-35. 2 s, p. f-ly, 3 ill.
Изобретение относитс к горной автоматике, а более конкретно к автоматической сигнализации об опасной пылегазовой обстановке и может быть использовано дл повышени производительности и улучшени техники безопасности в угольных шахтах, опасных по выбросам пыли и газа.The invention relates to mining automation, and more specifically to automatic alarming of a dangerous dust and gas environment and can be used to increase productivity and improve safety in coal mines, hazardous from emissions of dust and gas.
Цель изобретени - повышение достоверности защиты за счет снижени погрешности определени концентрации метана путем устранени вли ни флуктуации содержани пь ли и за счет уче- та истинной концентрации пыли в лаве. На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства газовой защиты; на фиг. 2 - ход лучей инфракрасного излучени через контролируемый объем шахт- ной атмосферы при установке перед фотодиодом второго сужающегос коллиматора; на фиг. 3 - то же, при установке перед фотодиодом третьего кольцевого коллиматора.The purpose of the invention is to increase the reliability of protection by reducing the error in determining the methane concentration by eliminating the effect of fluctuations in the content of the drink and by taking into account the true concentration of dust in the lava. FIG. 1 shows a functional diagram of the gas protection device; in fig. 2 - the course of infrared rays through a controlled volume of the mine atmosphere when installed in front of the photodiode of the second narrowing collimator; in fig. 3 - the same, when installing the third ring collimator in front of the photodiode.
Устройство газовой защиты дл угольных шахт содержит пороговый блок 1, к входу которого подключен первый задатчик 2, а к выходу - сигнализатор 3, а также установленнве друг против друга по разные стороны от контролируемого объема h шахтной атмосферы толщиной d лазерный инфракрасный светодиод 5 и инфракрасный фотодиод 6. Устройство снабжено также неподвижным коллиматором 7, двум подвижными коллиматорами 8 и 9, двигате-f лем 10 с обтюратором 11 на валу 12, исполнительным механизмом 13, п тьюThe gas shielding device for coal mines contains a threshold unit 1, the first control device 2 is connected to the input, and a signaling device 3 is connected to the output, as well as a laser infrared LED 5 and an infrared photodiode opposite each other on opposite sides of the monitored volume h of the mine atmosphere. 6. The device is also equipped with a fixed collimator 7, two movable collimators 8 and 9, a motor-f lem 10 with a obturator 11 on the shaft 12, an actuator 13, five
задатчиками 14 - 18, блоком 19 хранени -выборки , логарифматором 20, двум блоками 21 и 22 умножени , генератором 23 импульсов, делителем 2k частоты, управл емым коммутатором 25 цепью из последовательно соединенных второго блока 26 хранени -выборки, второго логарифматора 27, оперативного запоминающего устройства 28, двух измерителей 29 и 30 разности и измерител 31 отношений, а также цепью из последовательно соединенных третьего блока 32 хранени -выборки и трех измерителей отношений. Информационный вход управл емого коммутатора 25 соединен с выходом инфракрасного фотодиода 6, первый управл ющий вход соединен с первым выходом генератора 23 импульсов и с входом шагового двигател 10. Второй управл ющий вход соединен с входами оперативного запоминающего устройства 28 и исполнительного механизма 13 и с выходом делител 2h частоты, вхо которого соединен с вторым выходом гнератора 23 импульсов. Выходы управл емого коммутатора 25 соединены с входами блоков 19, 26 и 32 хранени - выборки. Выход первого блока 19 хранени -выборки соединен с вторым входом второго измерител 33 отношений. Выход третьего блока 32 хранени -выборки через первый логарифматор 20 соединен с вторым входом первого измерител 29 разности. Выходы первого 31 и четвертого 35 измерителей отношений соединены с вторым и третьиsetting devices 14-18, storage-sampling unit 19, logarithm 20, two multiplication units 21 and 22, pulse generator 23, frequency divider 2k controlled by circuit switch 25 from a series-connected second storage-sampling unit 26, second logarithm 27, operational memory devices 28, two difference meters 29 and 30, and a ratio meter 31, as well as a chain of successively connected third storage-sampling unit 32 and three ratio meters. The information input of the controlled switch 25 is connected to the output of the infrared photodiode 6, the first control input is connected to the first output of the pulse generator 23 and to the input of the stepping motor 10. The second control input is connected to the inputs of the random access memory 28 and the actuator 13 and the splitter output 2h frequency, the input of which is connected to the second output of the trigger 23 pulse. The outputs of the controlled switch 25 are connected to the inputs of the storage-sampling units 19, 26 and 32. The output of the first storage-sampling unit 19 is connected to the second input of the second ratio meter 33. The output of the third storage-sampling unit 32 is connected via a first logarithm 20 to a second input of the first difference meter 29. Outputs of the first 31 and fourth 35 relationship meters are connected to the second and third
входами порогового блока 1, четвертый вход которого соединен с вторым за- датчиком 14. Выход третьего измерител 34 отношений соединен с первым входом первого блока 22 умножени , второй вход которого соединен с третьим задатчиком 18, а выход соединен с вторым входом второго измерител 30 разности. Второй вход третьего измерител 34 отношений соединен с четвертым задатчиком 16. Второй вход четвертого измерител 35 отношений соединен с п тым задатчиком 17 и с первым входом второго блока 21 умножени , второй вход которого соединен с шестым задатчиком 15, а выход соединен с вторым входом первого измерител 31 отношений. В состав устройства входит также двухканальный блок 36 индикации и регистрации, входы которого соединены с выходами первого 31 и четвертого 35 измерителей отношений .the inputs of the threshold unit 1, the fourth input of which is connected to the second sensor 14. The output of the third ratio meter 34 is connected to the first input of the first multiplication unit 22, the second input of which is connected to the third unit 18, and the output is connected to the second input of the second difference meter 30. The second input of the third ratio meter 34 is connected to the fourth setter 16. The second input of the fourth ratio meter 35 is connected to the fifth setter 17 and to the first input of the second multiplication unit 21, the second input of which is connected to the sixth setpoint 15, and the output is connected to the second input of the first meter 31 relationships. The device also includes a two-channel block 36 display and registration, the inputs of which are connected to the outputs of the first 31 and fourth 35 ratio meters.
i Первый коллиматор 7 выполнен рас- |шир ющимс (в виде конического от- версти ) и установлен у лазерного инфракрасного светодиода 5 широкой стороной к инфракрасному фотодиоду 6. Второй коллиматор 8 выполнен сужающимс (в виде конического отверсти ) и установлен перед инфракрасным фотодиодом 6 на одной лопасти 37 обтюратора 11 узкой стороной к светоди- оду 5. Третий коллиматор 9 выполнен кольцевым (прозрачное дл инфракрасного излучени кольцо 38 и непрозрачный п тачок 39 центре) и установлен на второй лопасти 40 обтюратора 11.i The first collimator 7 is made expanding (in the form of a conical hole) and is installed on the laser infrared LED 5 with a wide side to the infrared photodiode 6. The second collimator 8 is made narrowing (in the form of a conical hole) and installed in front of the infrared photodiode 6 on one blade 37 of the obturator 11 with a narrow side to the LED 5. The third collimator 9 is annular (transparent for infrared radiation ring 38 and an opaque center 39 pen) and mounted on the second blade 40 of the obturator 11.
Контролируемый объем 4 шахтной атмосферы образован двум параллельными друг другу и прозрачными дл инфракрасного излучени торцовыми стенками 41 и 42, установленными на рассто нии d друг от друга. Дл возможности герметизации объема и откачки из него воздуха служат боковые стенки , которые устанавливаютс при надобности исполнительным механизмом 13.The monitored volume 4 of the mine atmosphere is formed by two end walls 41 and 42 that are parallel to each other and transparent to infrared radiation and set at a distance d from each other. In order to seal the volume and pump air out of it, side walls are used, which, if necessary, are installed by the actuator 13.
Исполнительный механизм 13 может быть выполнен, например, в виде герметизирующего устройства, герметично закрывающего контролируемый объем 4, и вакуум-насоса, откачивающего воздух из герметизированного объема. Пороговый блок 1 может быть выполнен, например , в виде двух блоков сравнени с элементом ИЛИ на выходе. ОстальныеThe actuator 13 can be made, for example, in the form of a sealing device, hermetically closing the controlled volume 4, and a vacuum pump, which sucks air from the sealed volume. The threshold unit 1 can be performed, for example, in the form of two comparison units with the OR element at the output. Rest
блоки вл ютс стандартными широко распространенными блоками схем автоматики , выполн ют однозначные функции и в дополнительных по снени х не нуждаютс .Blocks are standard widely used automation circuit blocks, perform unambiguous functions and do not need additional explanations.
Способ газовой защиты дл угольных шахт реализуетс следующей последовательностью операций.The gas shielding method for coal mines is implemented by the following sequence of operations.
Q Контролируемый объем шахтной атмосферы толщиной d просвечивают пучком инфракрасного излучени , например , с длиной волны около 3,39 мкм. Регистрируют интенсивность прошедшегоQ The monitored volume of the mine atmosphere with a thickness d is illuminated by infrared radiation, for example, with a wavelength of about 3.39 microns. Register the intensity of the past
5 через контролируемый объем потока инфракрасного изпучени 1П. Регистрируют интенсивность рассе нного в направлении вперед потока инфракрасного излучени 1РБ. Регистрируют один5 through a controlled volume of infrared flux ipucheni 1P. The intensity of the 1RB infrared radiation scattered in the forward direction is recorded. Register one
0 раз на много измерений интенсивность прошедшего через чистый разр женный воздух потока инфракрасного излучени 10. Определ ют значени концентраций пыли Сл и метана См в контроли5 руемом объеме шахтной атмосферы по формулам Cn IpD(InKn d)- , CM («, d)- In I0 - In0 times for many measurements the intensity of the infrared radiation flux transmitted through clean discharged air 10. Determine the concentrations of dust of SL and methane in the controlled volume of the mine atmosphere using the formulas Cn IpD (InKn d) -, CM (", d) - In I0 - In
- W,n I PP (I|)Kn) J- W, n I PP (I |) Kn) J
Задают пороги по допустимым концентраци м метана Смд и пыли СПд „Сравнивают значени Сп и С с пороговыми Спд и Смд и при Сп Спд илиSet the thresholds for the permissible concentrations of methane Smd and dust SPd. Compare the values of Sp and C with the threshold Spd and Smd and at Spd or
об опасной пыле- Остальныеabout dangerous dust
операции повтор ют при каждом измерении .the operations are repeated for each measurement.
Сущность способа состоит в следующем .The essence of the method is as follows.
Если через контролируемый объем шахтной атмосферы толщиной d пропускать тонкий пучок инфракрасного излучени с длиной волны около 3,39 мкм (т.е. в полосе поглощени метана), то интенсивность прошедшего потока излучени согласно закону Бугера-Ламберта- -Вера запишетс в видеIf a thin beam of infrared radiation with a wavelength of about 3.39 µm (i.e. in the methane absorption band) is passed through a controlled volume of the mine atmosphere with a thickness of d, then the intensity of the transmitted radiation flux according to the Bouguer-Lambert-Vera law is written as
In 0In 0
Смд иSmd and
,д сигнализируют газовой обстановке в шахте., d signal gas atmosphere in the mine.
5five
00
1П 10ехр - пС -,1P 10ehr - PS -,
С «ОC “O
00
5five
где 10 - интенсивность прошедшего через чистый разреженный воздух (без пыли и метана) потока инфракрасного излучени ;where 10 is the intensity of the infrared radiation flux transmitted through clean rarefied air (without dust and methane);
Сп и См - концентраци пыли и метана; ЗС-и 9б, коэффициенты ослаблени инфракрасного излучени пылью и метаном.Cn and Cm — dust and methane concentration; ES-9b, infrared attenuation coefficients by dust and methane.
Зависимость (1) будет иметь место в показанной на фиг. 2 геометрии измерений .Dependence (1) will occur in the mode shown in FIG. 2 measurement geometries.
2020
2525
Если теперь между источником 5 и фотоприемником 6 поставить непрозрачный дл инфракрасного излучени п тачок 39 (по диаметру потока излучени от источника 5 на фотоприемник 6), а вокруг п тачка выполнить прозрачное дл излучени кольцо 38, то пр мые лучи от источника 5 на фотоприемник 6 не попадут (фиг.З). Зато на фото- 10 приемник 6 попадут кванты инфракрасного излучени , которые в результа- те рассе ни на частичках пыли изменили свое первоначальное направление распространени и прошли на фотопри- $ емник 6 через прозрачное кольцо 38. Направлени таких квантов показаны сплошными лини ми со стрелками на фир. 3. Интенсивность потока рассе нного вперед инфракрасного излучени 1рв аппроксимируетс выражением (KnCBd)exp(- nCnd-,), (2) где Кп - градуировочный коэффициент.If now between source 5 and photodetector 6 put opaque to infrared radiation a marker 39 (across the diameter of the radiation flux from source 5 to a photodetector 6) and around the battery to make a transparent ring for radiation 38, then direct rays from source 5 to the photodetector 6 will not fall (fig.Z). Instead, infrared radiation quanta, which scattered on the dust particles, changed their original direction of propagation and passed to the photodetector 6 through the transparent ring 38, will appear on the photographic receiver 10. The directions of these quanta are shown by solid lines with arrows firm 3. The intensity of the flux of forward scattered infrared radiation is 1 pb approximated by the expression (KnCBd) exp (- nCnd-,), (2) where Kn is the calibration coefficient.
Из выражени (2) видно, что при величина 1РЬ также стремитс к нулю. Объ сн етс это тем, что при исчезновении частичек пыли исчезают центры рассе ни и в чистом воздухе рассе ни излучени вперед не происходит . Показатель экспоненты в вы- 30 ражении (2) как и в выражении (1) характеризует ослабление пр мого и рассе нного квантов инфракрасного излучени пылью и метаном.From expression (2) it can be seen that when 1Pb also tends to zero. This is explained by the fact that when the dust particles disappear, the scattering centers disappear and there is no forward radiation in the clean air. The exponent in expression (2), as in expression (1), characterizes the attenuation of direct and scattered quanta of infrared radiation by dust and methane.
Разделив 1РЬ по уравнению (2) на 35 1р по уравнению (1), получаютDividing 1РЬ by equation (2) by 35 1р by equation (1), one obtains
IlB Io(KnCnd)exЈ(-«nCnd-9etCMd) In ,)IlB Io (KnCnd) exЈ (- "nCnd-9etCMd) In,)
KnCnd.(3) 40 KnCnd. (3) 40
Отсюда получают Сп I fb(InK..dT (A) Подставив Сп из уравнени (k) в уравнение (1) и решив полученное уравнение относительно См. получают Cj« ((d)-f in I0iln Хп-а:л1рв(1пКпГЗ,(5) 45 концентрацию метана в контролируемом объеме шахтной атмосферы.From this, Cn I fb is obtained (InK..dT (A) Substituting Cn from equation (k) into equation (1) and solving the resulting equation for Cm. Get Cj "((d) -f in I0iln Xn-a: l1rv (1nKpGZ , (5) 45 concentration of methane in a controlled amount of mine atmosphere.
Перед запуском в работу устройство градуируют. Процесс градуировки устройства заключаетс в следующем. Значени Смд и Спд занос тс в задат- чики 2 и 1. Значение d занос т в за- датчик 17, значение К„ занос т в за- датчик 16, Э6| - в задатчик 15, а значение cferT в задатчик 18. Величины С м и С„А вл ютс заранее известными дл конкретной лавы, где будет установлено устройство, значение dBefore starting to work the device is calibrated. The calibration process of the device is as follows. The values of SMd and Spd are entered in the control knobs 2 and 1. The value of d is entered into the sensor 17, the value of K "is entered into the sensor 16, E6 | - to setpoint 15, and the value of cferT to setpoint 18. The values of C m and C "A are known in advance for the particular lava where the device will be installed, the value d
5050
5555
00
5five
0 0
5 five
00
5 five
00
5five
известно из конструкции устройства, а величины эе, , Эепи Кп определ ют, пропуска через контролируемый объем искусственные смеси с известными концентраци ми пыли и метана и измер каждый раз величины 10, 1П и 1РЬ(например , по методу наименьших квадратов по уравнени м (k) и (5).It is known from the design of the device, and the values of ee,, Eepi Kp are determined by passing through a controlled volume of artificial mixtures with known concentrations of dust and methane and measuring each time the values 10, 1П and 1РЬ (for example, using the least squares method according to equations (k ) and (5).
Работа устройства осуществл етс следующим образом.The operation of the device is as follows.
При запуске устройства исполнительным механизмом 13 герметизируют контролируемый объем Ц и откачивают оттуда чистый воздух. Устанавливают обтюратор 11 в показанное на фиг.1 и 2 положение, соедин ют выход фотодиода 6 с входом второго блока 26 хранени -выборки. В блоке 26 фиксируетс значение 10, которое логарифмируетс в блоке 27 и заноситс в оперативное запоминающее устройство 28 в виде (1п10). Эти операции обычно „ осуществл ют (как и операции градуировки ) на заводе-изготовителе устройства .When the device is started up, the actuating mechanism 13 seals the controlled volume C and extracts clean air from there. The obturator 11 is installed in the position shown in Figures 1 and 2, the output of the photodiode 6 is connected to the input of the second storage-collecting unit 26. In block 26, a value of 10 is fixed, which is logarithmed in block 27 and entered into random access memory 28 in the form (1-10). These operations are usually carried out (like calibration operations) at the factory of the device.
При включении устройства в работу импульсом с генератора 23 шаговый двигатель ставит обтюратор 11 в показанное на фиг. 1 и 2 положение, а управл емый коммутатор 25 соедин ет фотодиод 6 с входом третьего блока 32 хранени -выборки. Начинаетс первый такт измерени . Поток инфракрасного излучени от источника 5 проходит через контролируемый объем толщиной d и регистрируетс фотоприемником 6. Сигнал с фотоприемника 6 поступает на вход третьего блока 32 хранени -выборки, где формируетс сигнал 1П согласно уравнению (1). В логарифматоре 20 при этом формируетс сигнал 1ШП.When the device is put into operation by a pulse from the generator 23, the stepping motor places the obturator 11 in the position shown in FIG. 1 and 2 is in position, and a controlled switch 25 connects the photodiode 6 to the input of the third storage-sampling unit 32. The first measurement cycle begins. The infrared radiation flux from the source 5 passes through a controlled volume with thickness d and is recorded by the photodetector 6. The signal from the photodetector 6 enters the input of the third storage-sampling unit 32, where the 1P signal is generated according to equation (1). In the logarithm 20, a 1SP signal is generated.
По окончании первого такта импульсом с генератора 23 шаговый двигатель 10 устанавливает обтюратор 11 в показанное на фиг. 3 положение, а управл емый коммутатор 25 соедин ет фотодиод 6 с входом первого блока 19 хранени -выборки. Начинаетс второй такт измерений. Рассе нный в направлении вперед поток инфракрасного излучени проходит через кольцо 38 и попадает на фотодиод 6. Сигнал с фотоприемника 6 поступает на вход первого блока 19 хранени -выборки где формируетс сигнал 1№ согласно уравнению (2).At the end of the first cycle with a pulse from the generator 23, the stepping motor 10 sets the obturator 11 to the one shown in FIG. 3, and the controlled switch 25 connects the photodiode 6 to the input of the first storage-sampling unit 19. The second measurement cycle begins. The infrared radiation diffused in the forward direction passes through the ring 38 and enters the photodiode 6. The signal from the photodetector 6 enters the input of the first storage-sampling unit 19 where the signal 1 is generated according to equation (2).
По окончании второго такта сигналAt the end of the second cycle the signal
1„ из блока 32 и сигнал 1Рьиз блока 19 поступают на входы второго измерител 33 отношений, где формируетс сигнал ,) 1 , который поступает на вход третьего измерител 3 отношений, на второй вход которого с задатчика 16 поступает сигнал Кр. На выходе блока 3 формируетс сигнал 1РВ(1ПКП) , который поступает на входы блоков 22 и 35. На второй вход измерител 35 отношений с задатчика1 "from block 32 and the signal 1Riz of block 19 is fed to the inputs of the second ratio meter 33, where the signal is formed,) 1, which is fed to the input of the third meter 3 relations, to the second input of which from the setpoint 16, the signal Kr. At the output of block 3, a 1РВ signal is generated (1PKP), which is fed to the inputs of blocks 22 and 35. At the second input, the meter 35 of the relationship with the setpoint generator
17поступает сигнал d и поэтому на выходе блока 35 формируетс сигнал IpB(InKnd) , численно равный концентрации пыли Сп в контролируемом объеме согласно уравнению (Ц). На второй вход блока 22 умножени из задатчика17, a signal d arrives and, therefore, at the output of block 35, a signal IpB (InKnd) is formed, which is numerically equal to the dust concentration C in the controlled volume according to equation (C). To the second input of block 22 multiply from the set point
18поступает сигнал деп Поэтому на выходе блока 22 формируетс сигнал ЭЈП1 Рв (1ПКП) , который поступает на второй вход второго измерител 30 разности. На входы первого измеритеПосле этого начинаетс первый та уже второго цикла измерений, которы как и описанный состоит из двух так тов. Длительность одного цикла из мерений составл ет около 0,15 с. (п 0,07 с. на каждый такт и около 0,01 на переходные процессы и обработку сигналов).18, the signal of dep is arriving. Therefore, at the output of block 22, a signal is generated for PST (PFR), which is fed to the second input of the second differential meter 30. At the inputs of the first one, measure. After this, the first one of the second measurement cycle begins, which, like the one described, consists of two so comrades. The duration of one measurement cycle is about 0.15 s. (p 0.07 s. for each cycle and about 0.01 for transients and signal processing).
Ю По истечении 288000 тактов (или циклов, или 6 ч непрерывной работы) на выходе делител частоты 2k на 288000 по вл етс импульс, по действием которого исполнительныйO After 288,000 cycles (or cycles, or 6 hours of continuous operation), a pulse appears at the output of the 2k frequency divider by 288,000, by which the executive
15 механизм 13 герметизирует контролируемый объем k и откачивает оттуда воздух, шаговый двигатель 10 ставит обтюратор 11 в показанное на фиг.1 и 2 положение, управл емый коммута20 тор 25 соедин ет выход фотодиода 6 с входом второго блока 26 хранени - выборки, сбрасываетс содержимое оп ративного запоминающего устройства 28. После этого сигнал с фотодиода15, the mechanism 13 seals the monitored volume k and evacuates the air from there, the stepper motor 10 places the shutter 11 in the position shown in Figs 1 and 2, the controlled switch 25 connects the output of the photodiode 6 to the input of the second storage unit 26 - sample, resets the contents 28. The signal from the photodiode
л 29 разности с блоков 28 и 20 посту- 25 6 поступает в блок 26 и на его выходе формируетс сигнал 1в, сигнал 10 логарифмируетс в логарифматоре 27 и сигнал (In I0) запоминаетс вl 29 differences from blocks 28 and 20 post 25 6 goes to block 26 and a 1b signal is generated at its output, a signal 10 is logarithmized in the logarithm 27 and a signal (In I0) is stored in
пают сигналы In Ifl и In In. На выходе измерител 29 разности формируетс сигнал (In I0-ln In), который поступает на первый вход второго измерител 30 разности. На выходе блока 30 формируетс сигнал Јln I0-ln In- -Unl pB(InKft)- который подаетс на первый вход измерител отношений 31. На входы блока 21 умножени с за- датчиков 17 и 15 подаютс сигналы &, и d поэтому на выходе блока 21 формируетс сигнал (9,cJ), поступающий на второй вход блока 31. На выходе измерител отношений 31 формируетс сигнал (a,d) IQ-In In - -Эел1Рв(1пКпГ , который согласно уравнению (5) численно равен концентрации метана в контролируемом объеме . Сигналы о концентраци х пыли и метана с блоков 35 и 31 поступают на входы блока 36, где индицируютс и регистрируютс в процентах содержани метана и в мг/м3 содержани пыли. Эти же сигналы Сп и См с блоков 35 и 31 подаютс на входы порогового блока 1, где сравниваютс с CHI- налами и задатчиков 2 14. При выполнении одного из условий Сп Сп. или на выходе порогового блока 1 по вл етс сигнал, включающий сигнализатор 3, который сигна« лиэирует об опасной пылегазовой обстановке в лаве.In Inl and In In signals fall. At the output of the differential meter 29, a signal is generated (In I0-ln In), which is fed to the first input of the second differential meter 30. At the output of block 30, a signal Јln I0-ln In- -Unl pB (InKft) is formed, which is fed to the first input of the ratio meter 31. The inputs of the multiplication unit 21 with the sensors 17 and 15 receive the signals & block 21, a signal (9, cJ) is generated, which arrives at the second input of block 31. At the output of the ratio meter 31, a signal (a, d) IQ-In In - -Eel1Pv (1nKpH) is formed, which, according to equation (5), is numerically equal to the concentration of methane in controlled volume. Signals of dust and methane concentrations from blocks 35 and 31 are fed to the inputs of block 36, where they are displayed and recorded TC as a percentage of methane and in mg / m3 of dust content. The same signals C and C from blocks 35 and 31 are fed to the inputs of threshold block 1, where they are compared with CHI signals and setters 2 14. When one of the conditions Cn is fulfilled. or at the output of the threshold unit 1, a signal appears that includes a detector 3, which signals a dangerous dust and gas situation in the lava.
оперативном запоминающем устройст- 30 ве 28.operational storage device 30.
После этого снова начинаетс пер вый такт первого цикла измерений и все происходит снова в описанной по 35 следовательности.After this, the first cycle of the first measurement cycle starts again and everything happens again in the sequence described in 35.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884425506A SU1548468A1 (en) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | Method and apparatus for gas protection for coal mines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884425506A SU1548468A1 (en) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | Method and apparatus for gas protection for coal mines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1548468A1 true SU1548468A1 (en) | 1990-03-07 |
Family
ID=21375046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884425506A SU1548468A1 (en) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | Method and apparatus for gas protection for coal mines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1548468A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113006859A (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-22 | 太原理工大学 | Coal mine underground explosion-proof device and method |
-
1988
- 1988-05-16 SU SU884425506A patent/SU1548468A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N 15/14, 21/01, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1216365, кл. Е 21 F 5/00, W. Измеритель дыма типа .: Справочник. Промышленные приборы и средства автоматизации. - Л.: Машиностроение, 1987, с. . ( СПОСОБ ГАЗОВОЙ ЗАЩИТЫ ДЛЯ УГОЛЬНЫХ ШАХТ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113006859A (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-22 | 太原理工大学 | Coal mine underground explosion-proof device and method |
| CN113006859B (en) * | 2019-12-19 | 2023-05-16 | 太原理工大学 | Underground coal mine explosion suppression device and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| IE43515L (en) | Measuring contaminant in a gas sample | |
| GB1298978A (en) | Improvements in or relating to the measurement of gaseous mixtures | |
| ES443641A1 (en) | Automatic gas analysis and purging system | |
| US2718597A (en) | Infrared analysis apparatus | |
| US3428401A (en) | Flame photometer | |
| SU1548468A1 (en) | Method and apparatus for gas protection for coal mines | |
| JPS6217183B2 (en) | ||
| US3180984A (en) | Stabilized comparison analyzer and method of analyzing | |
| US5672874A (en) | Infrared oil-concentration meter | |
| US3851176A (en) | Plural gas non-dispersive infrared analyzer | |
| US3193676A (en) | Infra-red gas analysers | |
| US3811778A (en) | Isotope-shift zeeman effect spectrometer | |
| KR900000685A (en) | Method and apparatus for measuring thickness and composition of film simultaneously | |
| US4297577A (en) | Radiation detection of gas compositions | |
| EP0105659B1 (en) | Carbon monoxide detectors | |
| US2758215A (en) | Pulsed stabilized infra-red detection system | |
| US4180735A (en) | Method and device for measuring the particle size in a slurry or a flow of material | |
| US3588497A (en) | Apparatus for measuring the concentration of gun gas and for deactivating a gun at dangerous gas levels | |
| US2986633A (en) | Infra-red analysing apparatus | |
| Shimozuru | Observation of volcanic eruption by an infrared radiation meter | |
| RU2047857C1 (en) | Device for automatic control of waste gases composition | |
| JPS6362694B2 (en) | ||
| GB2035552A (en) | Radiation detection of gas compositions | |
| SU855446A1 (en) | Method of gas and liquid optical analysis | |
| JPH023459B2 (en) |