SU1745980A1 - Apparatus for determining methane analyzer efficiency - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к горной, горнодобывающей, нефтегазовой промышленности , в частности к устройствам , осуществл ющим диагностику работоспособности, настройку и наладку анализаторов метана на угольных шахтах, коммуникационных коллекторах и на других объектах указанных отраслей, где примен ютс  автоматические системы и средства газовой защиты, и может быть использовано дл  настройки, наладки и диагностики анализаторов метана типа АТ1-1 и АТЗ-1.The invention relates to the mining, mining, oil and gas industry, in particular to devices performing health diagnostics, tuning and setting up methane analyzers in coal mines, communication headers and other facilities of these industries, where automatic systems and gas protection means are used, and be used for tuning, adjusting and diagnosing methane analyzers of the type AT1-1 and ATZ-1.

Известно устройство,содержащее каналы уровней работоспособности испытуемых объектов, схемы индикации, ключи.A device is known that contains channels of the levels of working capacity of the objects under test, indication circuits, and keys.

Однако в этом устройстве присутствует значительно большее количество уровней работоспособности в каналах, что удорожает стоимость как самого устройства, так и проводимых на нем работ, что приводит к экономической неэффективности его применени  дл  диагностики работоспособности анализаторов метана. Помимо этого, в указанном устройстве отсутствует конкретна  информаци  о конкретном элементе неисправности , что затрудн ет устранение данного вида неисправности в короткий срок.However, this device has a significantly greater number of health levels in the channels, which increases the cost of both the device itself and the work carried out on it, which makes it economically inefficient to diagnose the performance of methane analyzers. In addition, there is no specific information about a specific fault element in the device, which makes it difficult to eliminate this type of fault in a short time.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство, содержащее генератор тактовой частоты, информационное табло, блок автоматического управлени .The closest in technical essence and the achieved result is a device containing a clock frequency generator, information board, automatic control unit.

Однако известное устройство обеспечивает только определение работоспособности функциональных узлов датчика, ограничива  функциональные возможности устройства, а именно настройку и наладку этих элементов.However, the known device provides only the determination of the functionality of the functional units of the sensor, limiting the functionality of the device, namely the setting and adjustment of these elements.

Общим недостатком известных устройств  вл етс  отсутствие конкретной информации о конкретном элементе неисправности , а также элементе настройки.A common disadvantage of prior art devices is the lack of specific information about a specific fault element, as well as a tuning element.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет осуществлени  настройки и наладки функциональных узлов анализаторов метана.The purpose of the invention is to expand the functionality by adjusting and adjusting the functional units of methane analyzers.

Поставленна  цель достигаетс  за счет введени  в устройство генератора точных значений концентрации метана, включающего в себ  генератор тактовой частоты, счетчики, дешифраторы, коммутатор, индикатор и цепочку последовательно соединенных резисторов, причем выход генератора тактовой частоты соединен с входом первого счетчика, выход которого в свою очередь соединен с дешифратором, а выходы последнего с коммутатором набора резисторов , задающих точное значение концентрации метана посредством разбаланса измерительного моста, кроме того, коммутатор св зан с генератором тактовой частоты, при этом тот же выход генератора черезThe goal is achieved by introducing into the generator a precise concentration of methane, including a clock generator, counters, decoders, a switch, an indicator and a chain of series-connected resistors, the clock generator output being connected to the first counter input, the output of which in turn connected to the decoder, and the outputs of the latter to the switch set of resistors that specify the exact value of methane concentration by means of the unbalance of the measuring bridge, except In addition, the switch is connected to a clock generator, while the same generator output through

контакты исполнительных реле первого и У второго порогов соединен с входами второго i третьего счетчиков, выходы которых через соответствующие дешифраторы сое- динейы с индикатором точных значенийthe contacts of the executive relays of the first and U of the second thresholds are connected to the inputs of the second i of the third counter, the outputs of which are connected to the exact values through the corresponding decoders

0 концентрации метана. Кроме того, в устройство введены информационные табло с точным указанием местоположени  и типа элемента настройки, вли ющего на изменение контролируемого параметра функцио5 нального узла, а также введены табло работоспособности нерегулируемых электроэлементов , например реле, оптроны. Нар ду с этим введен резервный блок питани , дающий возможность проводить настройку,0 methane concentration. In addition, information boards with an exact indication of the location and type of a setting element influencing the change in the controlled parameter of a functional unit are introduced into the device, and a board for the performance of unregulated electrical elements, such as relays, optocouplers, is also entered. Along with this, a backup power supply unit is introduced, making it possible to carry out tuning,

0 наладку и определение работоспособности функциональных узлов в случае неисправности узла питани  анализатора метана.0 adjustment and determination of the functionality of functional units in the event of a failure of the power supply unit of the methane analyzer.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - схема генера5 тора точных значений концентрации метана; на фиг. 3 - схема коммутатора источников питани  со схемой И; на фиг. 4 - функциональна  схема блока проверки выходных параметров.FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 is a diagram of the generator of exact values of methane concentration; in fig. 3 is a diagram of a power supply switch with an AND circuit; in fig. 4 - functional block diagram of the output parameters verification.

0 Устройство дл  определени  работоспособности анализаторов метана содержит источник 1 питани , блок 2 стабилизатора, контролируемый узел 3 питани , блок 4 проверки питающих напр же5 ний, элемент И 5, коммутатор 6 источников питани , контролируемый исполнительный узел 7. блок 8 проверки выходных параметров , блок 9 световой индикации, контролируемый узел 10 сигнализации и индикации,0 A device for determining the operability of methane analyzers contains a power source 1, a stabilizer unit 2, a monitored power supply unit 3, a power supply voltage testing unit 4, an AND 5 element, a power supply switch 6, a controlled execution unit 7. an output parameter testing unit 8, a unit 9 light indication, controlled node 10 alarm and indication,

0 блок 11 пороговых реле, генератор 12 точных значений концентрации метана, резервный блок 13 питани , узлы 3, 7 и 10 - контролируемые узлы анализатора метана. Устройство выполнено в виде металли5 ческого сварного каркаса, на котором закреплены лицева , задн  , верхн   и две боковые стенки, Внутрь устройства электрически введены источник 1 питани , выдающий питающее напр жение на блок 20 block 11 threshold relays, generator 12 exact values of methane concentration, backup power block 13, nodes 3, 7, and 10 — monitored methane analyzer nodes. The device is made in the form of a metal welded frame, on which the front, back, top and two side walls are fixed. Inside the device, the power supply 1 is electrically inserted, which outputs the supply voltage to unit 2

0 стабилизатора, а блок стабилизатора св зан с контролируемым узлом 3 питани , выход которого соединен с блоком 4 проверки питающих напр жений, соединенным в свою очередь через схему И 5 с коммутатором0 stabilizer, and the stabilizer unit is connected to the monitored power supply unit 3, the output of which is connected to the unit 4 for checking the supply voltages, which is in turn connected through the AND 5 circuit to the switch

5 источников питани , при этом выход контролируемого узла 3 питани  и выход резервного блока питани  соединены с входами коммутатора 6 источников литани , выход которого св зан с контролируемым исполнительным узлом 7, а его выходы соединены5 power sources, wherein the output of the monitored power supply unit 3 and the output of the backup power supply unit are connected to the inputs of the switch 6 litany sources, the output of which is connected to the controlled execution unit 7, and its outputs are connected

через блок 8 проверки выходных параметров с блоком 9 световой индикации и контролируемым узлом 10 сигнализации и индикации, кроме того, дополнительные входы контролируемого исполнительного узла соединены с выходом блока 2 стабилизатора и выходом генератора 12 точных значений концентрации метана, причем выход коммутатора 6 источниковГпитани  св зан с входом контролируемого узла 10 сигнализации и индикации, выход которого св зан с входом контролируемого узла 3 питани . Кроме того, блок 2 стабилизатора через блок 11 пороговых реле соединен с входом генератора 12 точных значений концентрации метана, а источник 1 питани  через резервный блок 13 питани  соединен с коммутатором 6 источников питани .through the output parameter verification unit 8 with the light indication unit 9 and the monitored and indicated unit 10 monitored, in addition, the additional inputs of the monitored executive unit are connected to the output of the stabilizer unit 2 and the generator output 12 of the exact methane concentration, the output of the power supply switch 6 is connected the input of the monitored alarm and indication unit 10, the output of which is connected with the input of the monitored power supply unit 3. In addition, the stabilizer unit 2 is connected to the generator input 12 exact values of methane concentration through the block 11 threshold relays, and the power source 1 via the backup power unit 13 is connected to the switch 6 of the power sources.

После подключени  устройства к сети переменного тока с источника 1 питани  питающее напр жение 127 В, 50 Гц подаетс  на блок 2 стабилизатора и напр жение 52 В, 50 Гц подаетс  на резервный блок 13 питани . При этом на лицевой панели свет тс  индикаторы включени  сети, индикаторы блока 4 проверки питающих напр жений, табло ОСИл генератора 12 точных значений концентрации метана. После этого к разъемам устройства подключают функциональные узлы контролируемого анализатора метана: узел 3 питани , исполнительный узел 7 , узел 10 сигнализации и индикации. При этом на контролируемый узел 3 питани  подаетс  стабилизированное напр жение 52 В, 50 Гц от блока 2 стабилизатора , причем выходные напр жени  контролируемого узла 3 питани  подаютс  на блок А и проверки питающих напр жений и на коммутатор 6 источников питани .After connecting the device to the AC mains from the power source 1, the supply voltage 127 V, 50 Hz is supplied to the stabilizer unit 2 and the voltage 52 V, 50 Hz is supplied to the backup power unit 13. At the same time, on the front panel, the light of the vehicle power indicators of the network, the indicators of the unit 4 for checking the supply voltage, the board OSL of the generator 12 exact values of methane concentration. After that, functional nodes of the monitored methane analyzer are connected to the connectors of the device: power supply unit 3, executive unit 7, signaling and indication unit 10. In this case, a monitored power supply unit 3 is supplied with a stabilized voltage of 52 V, 50 Hz from a stabilizer unit 2, the output voltages of the power supply unit 3 being monitored to power supply unit A and checking the supply voltages and to the power supply switch 6.

При исправности контролируемого узла 3 свет тс  зеленые светодиоды, указывающие на то, что шитающие напр жени  в норме, и происходит автоматическое отключение резервного источника 13 питани . В случае неисправности с блока 4 проверки питающих напр жений через элемент И 5 подаетс  сигнал неисправности на электронное реле 14 коммутатора 6 источников питани , которое своими контактами 14.1 разрывает св зь между выходом контролируемого узла 3 питани  и входами контролируемого исполнительного узла 7 и контролируемого узла сигнализации и индикации , а контактами 14.2 устанавливаетс  св зь между резервным блцком 13 питани  и входами исполнительного узла. 7 и узла 10 сигнализации и индикации. При этом на световом табло узла 10 высвечиваетс  местоположение и тип регулирующего элемента, позвол ющего произвести настройку контролируемого узла 3 питани . Дополнительно на оптроны контролируемого исполнительного узла 7 с выхода блока 2 стабилизатора подаетс  переменное ста- 5 билизированное напр жение 52 В, 50 Гц. Блок 8 проверки выходных параметров служит дл  отображени  на светодиодах индикаторах блока 9 световой индикации контролируемых параметров исполнитель- 10 ного узла 7, таких, как выходной ток телеметрического усилител , выходных напр жений и исправность оптронов. При отклонении какого-либо из параметров от допустимых значений электронна  частьWhen the monitored unit 3 is operational, the light is green light-emitting diodes, indicating that the stitching voltage is normal, and the backup power supply 13 is automatically turned off. In the event of a malfunction, the supply voltage testing unit 4, via element 5, sends a fault signal to the electronic relay 14 of the power supply switch 6, which contacts 14.1 breaks the connection between the output of the monitored power node 3 and the inputs of the monitored actuator 7 and the monitored signaling node and indication, and contacts 14.2 establish a connection between the backup power unit 13 and the inputs of the execution unit. 7 and node 10 alarm and display. At the same time, the location and the type of the regulating element are displayed on the light panel of the node 10, which makes it possible to adjust the controlled node 3 of the power supply. In addition, a variable stabilized voltage of 52 V, 50 Hz is applied to the optocouplers of the controlled actuating unit 7 from the output of the stabilizer unit 2. The unit 8 for checking the output parameters serves to display on the LED indicators of the unit 9 for light indication of monitored parameters of the executive unit 7, such as the output current of the telemetry amplifier, output voltages and operability of optocouplers. If any of the parameters deviate from the acceptable values, the electronic part

5 схемы блока 8 проверки выходных параметров выдает сигнал на светодиодные индикаторы блока 9 световой индикации, отображающие место положени  и тип элемента настройки, вли ющего на изменение5 of the block of the block 8 for checking the output parameters outputs a signal to the LED indicators of the block 9 of the light indication, showing the location and type of the setting element that influences the change

0 контролируемого параметра узла 7 (фиг.4). Генератор точных значений концентрации метана работает следующим образом. Контактами кнопки Пуск (фиг.2) запускаетс  генератор 15 тактовой частоты, на выходе0 monitored parameter node 7 (figure 4). The generator of the exact values of methane concentration works as follows. The contacts of the Start button (FIG. 2) start a clock frequency generator 15 at the output

5 которого вырабатываетс  последовательность пр моугольных импульсов частотой 1 Гц, поступающа  на вход первого счетчика 16, преобразующего импульсы в двоичный четырехразр дный код, уп0 равл ющий работой дешифратора 17, выход которого управл ет работой коммутатора 18, осуществл ющего поочередное включение набора резисторов 19, откалибровэнных соответственно концент5 рации метана с точностью 0,1 СНз в диапазоне 0,5-2,0 СН4, к выходу контролируемого исполнительного узла 7. Кроме того, та же последовательность с генератора тактовой частоты через контакты реле первого и вто0 рого порогов соответственно 11.1 и 11.2 поступает на вход второго счетчика 20 и третьего счетчика 21, преобразующих эту последовательность в двоичный четырехразр дный код, который поступает на соот5 ветствующие дешифраторы 22 и 23 с подключенным к их выходам индикатором точных значений концентрации метана 0,5- 2,0 СН4 с шагом, соответствующим шагу набора резисторов 19. Затем при подключе0 нии на вход контролируемого исполнительного узла 7 резистора, соответствующего первому порогу срабатывани , обесточиваетс  реле первого порога в блоке 11 и своими контактами 11.1 прерывает прохождение5 which produces a sequence of 1 Hz rectangular pulses, which is fed to the input of the first counter 16, which converts the pulses into a binary four-digit code that controls the operation of the decoder 17, the output of which controls the operation of the switch 18, performing a series of resistors 19 calibrated respectively, methane concentration with an accuracy of 0.1 CH3 in the range of 0.5-2.0 CH4, to the output of the controlled actuating unit 7. In addition, the same sequence from the clock frequency generator Without contacts of the relay of the first and second thresholds, respectively, 11.1 and 11.2 is fed to the input of the second counter 20 and the third counter 21, converting this sequence into a binary four-bit code, which is fed to the corresponding decoders 22 and 23 with the indicator of exact concentration values connected to their outputs methane 0.5-2.0 CH4 with a step corresponding to the step set resistors 19. Then when connected to the input of the controlled actuator 7 of the resistor corresponding to the first threshold, the relay is de-energized ervogo threshold in block 11 and their contacts 11.1 interrupts passage

5 тактовых импульсов на вход второго счетчика 20, после чего на индикаторе 24 высвечиваетс  величина значени  первого порога срабатывани . Аналогично работает устройство при достижении второго порога срабатывани  защиты.5 clocks to the input of the second counter 20, after which the value of the first threshold value is displayed on the indicator 24. The device operates similarly when the second threshold of protection is reached.

При прохождении полного цикла переключени  набора резисторов 19 с коммутатора 18 подаетс  сигнал Останов на генератор 15 тактовой частоты. На индикаторе 24 высвечиваютс  значени  первого и второго порогов срабатывани  и устанавли- . ваетс  значение концентрации метана 2,5 СН4. Схема возвращаетс  в исходное состо-  ние размыканием контакта кнопки Сброс. .When the full cycle of switching of the set of resistors 19 passes through the switch 18, a Stop signal is sent to the clock generator 15. Indicator 24 highlights the values of the first and second trigger thresholds and set-. The methane concentration is 2.5 CH4. The circuit returns to its original state by opening the contact of the Reset button. .

В результате проверки с точностью до 0,1 СНЧизмер етс  первый и второй пороги срабатывани , провер етс  работоспособность оптронов контролируемого исполнительного узла 7, светодиодных индикаторов первого и второго порогов контролируемого узла 10 сигнализации и индикации, а также даетс  возможность настройки исполни- те ьного узла и узла сигнализации и индикации на значени х О СН4 и 2,5 .As a result of testing with an accuracy of 0.1 VSS, the first and second trigger thresholds are measured, the operability of the optocouplers of the monitored actuator 7, the LED indicators of the first and second thresholds of the monitored node 10 of the alarm and indication are checked, and also the adjustment of the executive node and of the signaling and indication unit at the values of O CH4 and 2.5.

Таким образом, преимуществом предлагаемого изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет настройки и наладки функциональных узлов анализаторов метана путем введени  в устройство генератора 12 точных значений концентрации метана , информационных табло с точным ука- занием местонахождени  и типа элемента настройки и табло работоспособности нерегулируемых з-лектроэле- ментов. Нар ду с этим введен резервный блок 13 питани , позвол ющий проводить настройку и наладку и определение работоспособности контролируемых функциональных узлов 7 и 10 в случае неисправности контролируемого узла 3, питани  анализатора метана.Thus, the advantage of the invention is the expansion of functionality by adjusting and adjusting the functional units of methane analyzers by introducing into the generator device 12 exact values of methane concentration, placards with precise indication of the location and type of setting element and the unregulated electrical grid. - cops. Along with this, a backup power supply unit 13 was introduced, which allows for setting up and adjusting and determining the operability of the monitored functional units 7 and 10 in the event of a malfunction of the monitored unit 3, powering the methane analyzer.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  определени  работоспособности анализаторов метана, содержащее источник питани , соединенныйApparatus of the Invention A device for determining the operability of methane analyzers comprising a power source connected через блок стабилизатора с блоком пороговых реле, элемент И, блок световой индикации , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет настройки и наладки функциональных узлов анализатора метана, в него введены блок проверки питающих напр жений , коммутатор источников питани , генератор точных значений концентрации метана, резервный блок питани , при этомthrough a stabilizer unit with a threshold relay unit, an And element, a light indication unit, characterized in that, in order to extend the functionality by adjusting and adjusting the functional units of the methane analyzer, a power supply test unit, a power supply switch, an accurate generator are introduced into it concentrations of methane, a backup power supply, while выход блока пороговых реле через генератор точных значений концентрации метана подключен к первому входу контролируемого исполнительного узла, второй вход которого соединен с выходом блокаthe output of the block of threshold relays through the generator of exact values of methane concentration is connected to the first input of the supervised control unit, the second input of which is connected to the output of the block стабилизатора, подключенного, к первому входу контролируемого узла питани , выход которого подключен к блоку проверки питающих напр жений, выход которого через элемент И подключен к первому входу коммутатора источников литани , второй вход последнего соединен с выходом контролируемого узла питани , а третий вход - с выходом резервного блока питани , подключенного к источнику питани , выходa stabilizer connected to the first input of the monitored power supply node, the output of which is connected to the power supply test unit, the output of which is connected to the first input of the lithium source switch through the AND element, the second input of the latter is connected to the output of the monitored power supply node, and the third input is connected to the output backup power supply unit connected to the power supply коммутатора блоков питани  подключен к третьему входу контролируемого исполнительного узла и к первому входу контролируемого узла сигнализации и индикации, второй вход которого соединен с первымthe switch of power supply units is connected to the third input of the controlled execution unit and to the first input of the monitored signaling and indication unit, the second input of which is connected to the first выходом контролируемого исполнительного узла, второй выход которого соединен с входом блока световой индикации, а выход контролируемогоузла сигнализации и индикации обьединен с вторым входом контролируемого узла питани .the output of the controlled execution unit, the second output of which is connected to the input of the light indication unit, and the output of the monitored signaling and indication unit is connected to the second input of the monitored power supply unit. 16sixteen isis wxofwxof IfIf Л , L, Ј J ГR J J Фиг.ЗFig.Z 8eight ххxx „mito  „Mito XXXx -ц- Ri&uh,:-ts- Ri & uh: ххxx Vr ,А22УстОVr, A22STO -Я- Л-YA- L „иптронч ис р„Ipronch i p XXXx „Onmpoutt н&аспр „Onmpoutt n & asp XXXx -Й- „5// -Y- „5 // и ,КИ неиспр.and, CI neistr.