專利名稱：分段模控瓦斯報警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種瓦斯報警器裝置，更具體地涉及一種分段模控瓦斯報警器。
目前在煤炭工業(yè)系統(tǒng)中，使用的瓦斯報警裝置，有一部分是國外進(jìn)口的大型瓦斯檢測控制設(shè)備，由于價格昂貴、不易推廣，對中小型煤礦更不適用。國產(chǎn)的光學(xué)瓦斯分析儀不能連續(xù)跟蹤監(jiān)測，而且體積笨重，只能用于實驗室。袖珍數(shù)字式瓦斯報警器需用專用電源，不易攜帶，而且聲光報警微弱，在礦井下嘈聲大難以聽到。目前在煤礦中一般使用的甲烷報警器，雖與礦帽、礦燈、蓄電池一體化，但該產(chǎn)品性能不可靠，受溫度影響大，容易產(chǎn)生早報、誤報或不報警，給礦工生命造成危險。
本實用新型的目的就是針對上述各種瓦斯報警器存在的問題，設(shè)計成模塊監(jiān)控、分段瓦斯報警器，把龐大而復(fù)雜的瓦斯監(jiān)測、監(jiān)控、分段報警、自動溫度補(bǔ)償?shù)裙δ?，設(shè)計在專用模塊上，該模塊重量僅2.5克。具有成本低、體積小、重量輕、性能穩(wěn)定、使用安全。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的分段模控瓦斯報警器，它包括礦帽礦燈、殼體、瓦斯報警器、礦用蓄電池；瓦斯報警器置于殼體內(nèi)，殼體用螺栓固定在礦帽礦燈的正上方，礦用蓄電池隨身攜帶，并通過導(dǎo)線與瓦斯報警器和礦燈相連；其特征在于瓦斯報警器還包括雙電橋傳感器A、模塊監(jiān)控器B、聲光顯示器C、電源D；雙電橋傳感器A由催化傳感器1、雙電橋電路2組成；模塊監(jiān)控器B由平衡差動放大器3、電壓比較放大器7、門限器4和8、環(huán)振器5和9、驅(qū)動器6和10、報警信號加速器11組成；聲光顯示器C由礦燈開關(guān)器12、礦燈13、蜂鳴器14、綠色發(fā)光管15、紅色發(fā)光管16組成；電源D由短路保護(hù)器17、蓄電池18組成；催化傳感器1接于雙電橋電路2之中，雙電橋電路2分別接平衡差動放大器3、電壓比較放大器7，平衡差動放大器3接門限器4，門限器4接環(huán)振器5，環(huán)振器5分別接驅(qū)動器6、報警信號加速器11，報警信號加速器11接環(huán)振器9，驅(qū)動器6接礦燈開關(guān)器12，礦燈開關(guān)器12接礦燈13，電壓比較放大器7接門限器8，門限器8接環(huán)振器9，環(huán)振器9接驅(qū)動器10，驅(qū)動器10分別接蜂鳴器14、綠色發(fā)光管15、紅色發(fā)光管16。
本實用新型由于采用雙電橋信號選擇，把瓦斯按高低濃度進(jìn)行分段處理，并具有二級溫度補(bǔ)償，使報警信號準(zhǔn)確和穩(wěn)定，根本上解決了目前產(chǎn)品所產(chǎn)生的早報、誤報和不報警問題，尤其獨特設(shè)計了專用模塊監(jiān)控器，對瓦斯高低濃度分二段，即預(yù)先報警和緊急報警，不但實用方便，又安全可靠，是廣大煤礦工人必備的產(chǎn)品。
下面根據(jù)附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述

圖1是本實用新型的原理圖。
圖2是本實用新型的模塊監(jiān)控器原理圖。
圖3是本實用新型的方塊圖。
圖4是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示，本實用新型的電路連接關(guān)系是這樣的雙電橋傳感器A，包括高濃度瓦斯第一電橋和低濃度瓦斯第二電橋組成；高濃度瓦斯第一電橋由催化傳感器1的催化元件RS、RH、雙電橋電路2的補(bǔ)償電阻RT1、RT2、電阻R1、電阻R2、可變電阻RW1組成；低濃度瓦斯第二電橋由催化傳感器1的催化元件RS、RH、雙電橋電路2的補(bǔ)償電阻RT1、電阻R3、補(bǔ)償電阻RT2、電阻R4、可變電阻RW2組成；蓄電池的正端分別接電阻R3、電阻R1、催化元件RH、RS的一端，電阻R3的另一端分別接模塊監(jiān)控器B的5腳、電阻R4的一端，電阻R4的另一端接可變電阻RW2，可變電阻RW2的另一端接地；電阻R1另一端分別接模塊監(jiān)控器B的2腳、電阻R2的一端，電阻R2的另一端接可變電阻RW1的一端，可變電阻RW1的另一端接地；催化元件RH的另一端接地；催化元件RS的另一端分別模塊監(jiān)控器B的1腳、補(bǔ)償電阻RT1的一端，補(bǔ)償電阻RT1的另一端分別接模塊監(jiān)控器B的6腳、補(bǔ)償電阻RT2的一端，補(bǔ)償電阻RT2的另一端接地。
如圖2所示，模塊監(jiān)控器B的1腳接電阻R5的一端，電阻R5的另一端分別接運放器F1的3腳、電阻R7的一端，電阻R7的另一端接地，模塊監(jiān)控器B的2腳接電阻R6的一端，電阻R6的另一端分別接運放器F1的2腳、電阻R8的一端，電阻R8的另一端分別接運放器F1的5腳、電阻R9的一端、穩(wěn)壓管D1的負(fù)端，電阻R9的另一端分別接電阻R10的一端、電阻R11的一端，電阻R10的另一端接穩(wěn)壓管D1的正端，電阻R11的另一端分別接運放器F2的3腳、電阻R12的一端、電阻R14的一端，電阻R12的另一端接地，電阻R14的另一端分別接運放器F2的5腳、二極管D3的正端，二極管D3的負(fù)端接電阻R18的一端，電阻R18的另一端接三極管T2的基極，三極管T2的發(fā)射極接模塊監(jiān)控器B的11腳，并接地，三極管T2的集電極分別接電阻R19的一端、電阻R27的一端，電阻R19的另一端接模塊監(jiān)控器B的10腳；模塊監(jiān)控器B的7腳分別接運放器F2的2腳、電阻R13的一端，電阻R13的另一端分別接運放器F2的5腳、電阻R15的一端，電阻R15的另一端接三極管T1的基極，三極管T1發(fā)射極接地，三極管T1的集電極分別接電阻R16的一端、電阻R17的一端、模塊監(jiān)控器B的9腳，電阻R16的另一端接模塊監(jiān)控器B的8腳，電阻R17的另一端接模塊監(jiān)控器B的13腳；模塊監(jiān)控器B的5腳接運放器F3的3腳，模塊監(jiān)控器B的6腳接運放器F3的2腳，運放器F3的5腳分別接電阻R20的一端、穩(wěn)壓管D2的負(fù)端，電阻R20的另一端分別接電阻R22的一端、電阻R21的一端，電阻R21的另一端接穩(wěn)壓管D2的正端，電阻R22的另一端分別接運放器F4的3腳、電阻R23的一端、電阻R25的一端，電阻R23的另一端接地，電阻R25的另一端分別接運放器F4的5腳、電阻R26的一端，電阻R26的另一端接二極管D4的正端，二極管D4的負(fù)端接三極管T3的基極，三極管T3的發(fā)射極接地，三極管T3的集電極接模塊監(jiān)控器B的12腳，模塊監(jiān)控器B的3腳分別接電阻R24的一端、運放器F4的2腳，電阻R24的另一端分別接運放器F4的5腳、電阻R27的一端，電阻R27的另一端接模塊監(jiān)控器B的14腳，模塊監(jiān)控器B的4腳分別接四只運放器F1-F4的6腳，四只運放器F1-F4的4腳分別接地。
如圖1所示，模塊監(jiān)控器B的3腳接電容C1正端，電容C1的負(fù)端接地；模塊監(jiān)控器B的7腳接電容C2的正端，電容C2的負(fù)端接地；模塊監(jiān)控器B的4腳接蓄電池正端；模塊監(jiān)控器B的11腳接地，并接蓄電池負(fù)端；模塊監(jiān)控器B的8腳分別接蓄電池正端、礦燈開關(guān)K的一端，礦燈開關(guān)K的另一端接礦燈GD的一端，礦燈GD的另一端接可控硅VS的陽極，可控硅的陰極接地，可控硅的控制極分別接可變電阻RW3的一端、模塊監(jiān)控器B的9腳；可變電阻RW3的另一端接地；模塊監(jiān)控器B的10腳接紅色發(fā)光管D6的正端，紅色發(fā)光管D6的負(fù)端接地；模塊監(jiān)控器B的12腳接蜂鳴器BL的一端，蜂鳴器BL的另一端接蓄電池的正端；模塊監(jiān)控器B的13腳接電容C3的一端，電容C3的另一端接地；模塊監(jiān)控器B的14腳接綠色發(fā)光管D5的負(fù)端，綠色發(fā)光管D5的正端接蓄電池正端；礦用蓄電池和短路保護(hù)器是市售品。
如圖3所示，本實用新型的工作原理是這樣的當(dāng)瓦斯報警器接通電源后，在無瓦斯的空氣中，雙電橋傳感器A保持平衡狀態(tài)，無電壓輸出，使模塊監(jiān)控器B處在監(jiān)測監(jiān)控工作狀態(tài)，此時礦燈13不閃亮，蜂鳴器14無聲，綠色發(fā)光管15亮，紅色發(fā)光管16暗。
若遇到瓦斯氣體時，催化傳感器1的催化元件RS、RH產(chǎn)生無火焰燃燒，其電阻變大，雙電橋電路2失去平衡，其濃度含量從0.03％慢慢地升到0.8-1％，催化元件RS、RH的電阻也慢慢地變大，在雙電橋傳感器A的第一電橋和第二電橋兩端分別得到隨瓦斯?jié)舛茸兓叩碾妷海ㄟ^模塊監(jiān)控器B的1、2、5、6腳分別加到平衡差動放大器3和電壓比較放大器7，平衡差動放大器3整形為標(biāo)定的電壓后，輸給門限器4進(jìn)行選擇，因瓦斯含量在1％以下為低濃度，門限器4呈高阻抗起限制作用，故無輸出，使環(huán)振器5、驅(qū)動器6、礦燈開關(guān)器12也無輸出，礦燈12不閃亮，而加給電壓比較放大器7電壓，經(jīng)比較選擇后，如瓦斯含量在0.2-0.6％時，門限器8呈高阻抗無輸出，使聲光報警電路仍處在正常工作狀態(tài)，對瓦斯含量在0.7-1％以上呈低阻抗而有輸出，環(huán)振器9隨輸入電壓升高其振頻也升高，約每秒200周，通過驅(qū)動器10，使蜂鳴器14發(fā)出每秒200周的微弱聲音，綠色和紅色發(fā)光管都閃亮，此時為預(yù)先報警，提醒礦工引起警惕，注意安全。
當(dāng)瓦斯?jié)舛群砍^1.1％時，門限器4呈低阻抗有輸出，環(huán)振器5工作，其頻率為每秒1-2周，并分兩路輸出，其一，通過驅(qū)動器6，控制礦燈開關(guān)器12工作，以每秒1-2周使礦燈13閃亮。其二，加到報警信號加速器11，使之產(chǎn)生頻率快報警信號，此電壓加給驅(qū)動器10，使蜂鳴器14發(fā)出很大響聲，紅綠發(fā)光管交替閃爍，催促礦工立即脫離現(xiàn)場，確保安全。
如圖4所示，本實用新型提供一種安裝方法殼體2置于礦燈1的正上方，殼體2正面裝有催化傳感器3、綠色發(fā)光管4、紅色發(fā)光管5、蜂鳴器6，殼體2內(nèi)部裝有瓦斯報警器電路。由于該產(chǎn)品體積小、重量輕，也可安裝在礦帽、礦用蓄電池、礦工工作服等任意適當(dāng)位置。
權(quán)利要求1．分段?？赝咚箞缶?，它包括礦帽礦燈、殼體、瓦斯報警器、礦用蓄電池；瓦斯報警器置于殼體內(nèi)，殼體用螺栓固定在礦帽礦燈的正上方，礦用蓄電池隨身攜帶，并通過導(dǎo)線與瓦斯報警器和礦燈相連；其特征在于瓦斯報警器還包括雙電橋傳感器(A)、模塊監(jiān)控器(B)、聲光顯示器(C)、電源(D)；雙電橋傳感器(A)由催化傳感器(1)、雙電橋電路(2)組成；模塊監(jiān)控器(B)由平衡差動放大器(3)、電壓比較放大器(7)、門限器(4和8)、環(huán)振器(5和9)、驅(qū)動器(6和10)、報警信號加速器(11)組成；聲光顯示器(C)由礦燈開關(guān)器(12)、礦燈(13)、蜂鳴器(14)、綠色發(fā)光管(15)、紅色發(fā)光管(16)組成；電源(D)由短路保護(hù)器(17)、蓄電池(18)組成；催化傳感器(1)接于雙電橋電路(2)之中，雙電橋電路(2)分別接平衡差動放大器(3)、電壓比較放大器(7)，平衡差動放大器(3)接門限器(4)，門限器(4)接環(huán)振器(5)，環(huán)振器(5)分別接驅(qū)動器(6)、報警信號加速器(11)，報警信號加速器(11)接環(huán)振器(9)，驅(qū)動器(6)接礦燈開關(guān)器(12)，礦燈開關(guān)器(12)接礦燈(13)，電壓比較放大器(7)接門限器(8)，門限器(8)接環(huán)振器(9)，環(huán)振器(9)接驅(qū)動器(10)，驅(qū)動器(10)分別接蜂鳴器(14)、綠色發(fā)光管(15)、紅色發(fā)光管(16)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段模控瓦斯報警器，其特征在于雙電橋傳感器(A)，包括高濃度瓦斯第一電橋和低濃度第二電橋組成；高濃度瓦斯第一電橋由催化傳感器(1)的催化元件(RS、RH)、雙電橋電路(2)的補(bǔ)償電阻(RT1、RT2)、電阻(R1)、電阻(R2)、可變電阻(RW1)組成；低濃度瓦斯第二電橋由催化傳感器(1)的催化元件(RS、RH)、雙電橋電路(2)的補(bǔ)償電阻(RT1)、電阻(R3)、補(bǔ)償電阻(RT2)、電阻(R4)、可變電阻(RW2)組成；蓄電池的正端分別接電阻(R3)、電阻(R1)、催化元件(RH、RS)的一端，電阻(R3)的另一端分別接模塊監(jiān)控器(B)的5腳、電阻(R4)的一端，電阻(R4)的另一端接可變電阻(RW2)，可變電阻(RW2)的另一端接地；電阻(R1)另一端分別接模塊監(jiān)控器(B)的2腳、電阻(R2)的一端，電阻(R2)的另一端接可變電阻(RW1)的一端，可變電阻(RW1)的另一端接地；催化元件(RH)的另一端接地；催化元件(RS)的另一端分別接模塊監(jiān)控器(B)的1腳、補(bǔ)償電阻(RT1)的一端，補(bǔ)償電阻(RT1)的另一端分別接模塊(B)的6腳、補(bǔ)償電阻(RT2)的一端，補(bǔ)償電阻(RT2)的另一端接地。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段?？赝咚箞缶鳎涮卣髟谟谀K監(jiān)控器(B)的1腳接電阻(R5)的一端，電阻(R5)的另一端分別接運放器(F1)的3腳、電阻(R7)的一端，電阻(R7)的另一端接地，模塊監(jiān)控器(B)的2腳接電阻(R6)的一端，電阻(R6)的另一端分別接運放器(F1)的2腳、電阻(R8)的一端，電阻(R8)的另一端分別運放器(F1)的5腳、電阻(R9)的一端、穩(wěn)壓管(D1)的負(fù)端，電阻(R9)的另一端分別接電阻(R10)的一端、電阻(R11)的一端，電阻(R10)的另一端接穩(wěn)壓管(D1)的正端，電阻(R11)的另一端分別接運放器(F2)的3腳、電阻(R12)的一端、電阻(R14)的一端，電阻(R12)的另一端接地，電阻(R14)的另一端分別接運放器(F2)的5腳、二極管(D3)的正端，二極管(D3)的負(fù)端接電阻(R18)的一端，電阻(R18)的另一端接三極管(T2)的基極，三極管(T2)的發(fā)射極接模塊監(jiān)控器(B)的11腳，并接地，三極管(T2)的集電極分別接電阻(R19)的一端、電阻(R27)的一端，電阻(R19)的另一端接模塊監(jiān)控器(B)的10腳；模塊監(jiān)控器(B)的7腳分別接運放器(F2)的2腳、電阻(R13)的一端，電阻(R13)的另一端分別接運放器(F2)的5腳、電阻(R15)的一端，電阻(R15)的另一端接三極管(T1)的基極，三極管(T1)發(fā)射極接地，三極管(T1)的集電極分別接電阻(R16)的一端、電阻(R17)的一端、模塊監(jiān)控器(B)的9腳，電阻(R16)的另一端接模塊監(jiān)控器(B)的8腳，電阻(R17)的另一端接模塊監(jiān)控器(B)的13腳；模塊監(jiān)控器(B)的5腳接運放器(F3)的3腳，模塊監(jiān)控器(B)的6腳接運放器(F3)的2腳，運放器(F3)的5腳分別接電阻(R20)的一端、穩(wěn)壓管(D2)的負(fù)端，電阻(R20)的另一端分別接電阻(R22)的一端、電阻(R21)的一端，電阻(R21)的另一端接穩(wěn)壓管(D2)的正端，電阻(R22)的另一端分別接運放器(F4)的3腳、電阻(R23)的一端、電阻(R25)的一端，電阻(R23)的另一端接地，電阻(R25)的另一端分別接運放器(F4)的5腳、電阻(R26)的一端，電阻(R26)的另一端接二極管(D4)的正端，二極管(D4)的負(fù)端接三極管(T3)的基極，三極管(T3)的發(fā)射極接地，三極管(T3)的集電極接模塊監(jiān)控器(B)的12腳，模塊監(jiān)控器(B)的3腳分別接電阻(R24)的一端、運放器(F4)的2腳，電阻(R24)的另一端分別接運放器(F4)的5腳、電阻(R27)的一端，電阻(R27)的另一端接模塊監(jiān)控器(B)的14腳，模塊監(jiān)控器(B)的4腳分別接四只運放器(F1-F4)的6腳，四只運放器(F1-F4)的4腳分別接地。
專利摘要本實用新型提供一種分段?？赝咚箞缶?。其特征在于:瓦斯報警器包括:雙電橋傳感器、模塊監(jiān)控器、聲光顯示器、電源。該產(chǎn)品具有監(jiān)測、監(jiān)控、分段報警、自動溫度補(bǔ)償?shù)裙δ?其優(yōu)點是體積小、重量輕、成本低、性能穩(wěn)定、安全可靠,是廣大煤礦工人的必備產(chǎn)品。
文檔編號G08B21/00GK2314412SQ97242600
公開日1999年4月14日 申請日期1997年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月10日
發(fā)明者陳鐘凱 申請人:陳鐘凱