瓦斯监控仪制造技术

本实用新型专利技术瓦斯监控仪用一种新的全功能探头代替现有探头。该探头具有数字显示，超限逻辑判断、报警、高浓保护等功能并增设了Ｖ／Ｆ变换器，其输出模拟信号利用电源线进行传递。探头电源线与电控箱相连接，遥测附件串接在其中，用一分离电路将模拟信号取出、放大且由光耦输出，利用专线或其它通道送至井上。电控箱对探头供电，并可取出模拟信号加以处理，进行断电控制及提供各种功能、故障指示和保护。整套装置组合式结构、体积小、功能齐全、操作维修相当简单、成本低廉、极易推广使用。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种煤矿瓦斯监控装置。尤其是能只用两芯线对电控箱与探头进行电连接，这两芯线既是电源线又是模拟信号传输线。公知的煤矿井下瓦斯监控仪器是由主机和探头两部分组成，相互间用多芯电缆进行电连接，其中两芯用于供电，另一芯或两芯用于模拟信号传输。信号的远传则依靠主机内固定的专用电路完成，从而使主机结构及探头间的连接复杂化，不便于安装、维修。本技术的目的是提供一种瓦斯监控仪器，它由电控箱、探头二部分组成，相互间用一条两芯电缆进行电连接，其探头不仅能完成瓦斯检测、读数显示、声光报警、信号变换、而且可将变换后的信号键控电源中的剩余能量，使信号在电源线上直接传输，此信号不仅可用于电控箱中的断电控制，又可被一个装在电源线接线盒内的遥测电路取出进行远传。本技术的目的是这样实现的在探头中检测电路、A／D变换电路、数字显示电路、报警逻辑取值电路、声光报警电路、高浓瓦斯保护电路、V／F变换电路、并联式稳压电路、串联式稳压电路相互间电连接。设置一个键控电路，其输入端与V／F变换电路输出端相连接，其输出端与并联式稳压电路相连接。当V／F输出一模拟频率信号时，并联稳压电路的稳压值被模拟信号所控制，从而使电控箱供给的稳流电源电压幅度跟随模拟信号变化，只要其变化值控制在一定范围之内时既不会影响探头正常供电，又可实现信号的传输。一个连接在探头电源线接线盒中的遥测电路(这种接线盒又叫遥测附件)可方便的取出这种信号用于远传，同时信号还被电控箱直接用于断电值的鉴别与控制。由于采用上述方案，电控箱与探头间连接的两芯电缆既可供电，又可传输信号，信号的远传仅仅是在电缆中的接线盒中加装了一块简单的电路板而实现的，其结构与连接简单，组态灵活，安装、使用、维修方便。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1是本技术探头部分的电路原理图。图2是本技术遥测附件部分的电路原理图。图2是本技术电控箱部分的电路原理图。图1中的Q为导流桥，IC1为串联式稳压器，T1、T2、R19、R20、W3等组成瓦斯检测电路，T4、IC4组成检测电路的可控稳压源，IC3为A／D变换电路，IC5、IC6、χQ1～χQ3组成数字显示电路，IC7～IC12组成报警逻辑取值电路，IC13－2、LED5～LED7组成声光报警电路，IC13－1为高浓瓦斯保护电路，IC14、T5～T7、IC15组成V／F变换电路，T1、T2、DW1组成并联稳压电路，T3、DW2组成键控电路。图2中Q为导流桥，R2、DW组成稳压电路，R1、C2、R4、T组成阻容耦合式信号放大电路，G(光耦)为信号输出电路。图3中IC1、IC2组成稳流电路，TH1、TH2、DW1、DW2组成限压保护电路，光耦G为信号取值电路，IC5为串联式稳压器，C8、D1、D2、C9、C11等组成F／V变换电路，R16、R17、R19、C10、IC3中的F2组成启动延时电路，R20、R21与F3组成线路监视电路，R22～R24与F1组成断电取值电路，IC4中M1与F4组成门电路，M2、M3组成断电保持电路，T1、T2、光耦G2、G3组成断电驱动电路，TH3组成断电执行电路。在图1的实施例中，探头部分的电源来自电控箱的本安电源。图中导流桥Q可使探头与电控箱的连接成为无极性。由于T1、T2、DW1等组成并联稳压电路，可将本安电源稳至10V。DW2、T3组成的键控电路可控制并联稳压值降至7.5V。再由IC1组成串联稳压电路稳至6V供主电路使用。另一稳压器IC16输出6V电源供V／F变换器使用。三极管T4是一开关，用以控制检测桥路电源，T3与IC4共同构成可控稳压电源，其输出2.8V电源，专供检测电桥使用。瓦斯检测电路中r1、r2、R19、R20、W3组成的电桥通过W4输出的检测信号，一路进入IC3的第3脚供A／D变换电路使用；另一路进入IC14的第3脚供V／F变换器的前置放大器使用。W3用于调零，W4用于调精度。集成电路IC3(14433)等组成A／D变换器电路，IC2(1.2V基准源)为IC3提供参考电压。IC3把检测信号转换为数字信号，该信号一路经译码器IC5、驱动器IC6及显示器XQ1－XQ3实现动态扫描数字显示。另一路送由报警逻辑取值电路中的IC7、IC8进行数据暂存。暂存数据经取值逻辑判断是否超限。1％CH4数据由IC7的第6脚经门IC9－3取出；3％的数据值由IC9－1的第3脚取出，开关BN可选择报警数据值1％或1.5％。当暂存器输出的数据等于或大于取值数据时，则〈1〉若数据值等于或大于1％(或1，5％)时，门电路IC12－1输出“1”，使间歇振荡器IC13－2起振，从而由其推动由讯响器Y及组合光报警电路LED5－7发出间断声光报警信号。〈2〉若数据值等于或大于3％时，门电路IC9－1输出信号，再经少许延迟由IC11－1输出触发信号，触发由IC13－1等组出的长延时单稳(高浓瓦斯保护电路)。IC13－1的9脚输出高电平一路经由D5使声光报警电路发出连续声光信号，另一路经由IC11－4反相，使IC9－2输出“0”，LED2亮，以便发出“3％”光报警指示。同时IC9－2的输出再经门电路IC11－2反相，使IC6中的OC门导通，给A／D变换器IC3的第9脚一个锁存信号，这时显示器中的显示值被锁存在长延时单稳处于延时状态时，显示数据始终保持一个不变的数据。IC13－19脚输出的高电平再一路经由D3给V／F变换器前置放大器IC14一个高电平信号，使V／F变换器发出大于3％CH4的模拟脉冲信号(对应脉冲频率为≥12.5Hz)。还有一路可使开关管T4关断，从而切断了检测桥路电源，防止检测元件受高浓瓦斯冲击。当IC13－1延时结束，其9脚输出“0”电平，这时T4导通，检测桥路供电，检测信号输出，但由于R23及C9的延时作用，使得IC9－2还将保持约半分钟的“0”输出状态，A／D变换器的输出仍被锁存，同时D4的导通将使A／D变换器仍输出≥12.5Hz的脉冲信号。但由于IC13－1的长延时结束，9脚输出“0”电平，则D5关断，声光报警电路发出间断声光报警信号。待IC9－2的延时结束，其输出“1”，LED光指示灭，IC11－2输出“0”，IC3的锁存信号撤掉，读数开始跟随检测信号变化。若此时读数仍≥3％，则由于IC11－2输出“0”之后，经过R47、C19的少许延迟，IC12－2输出“0”，这一零信号可通过C11的耦合至IC11－1的输出端，使IC11－1输出一窄脉冲，再次触发长延单稳，重新开始延时过程，直至瓦斯浓度降到3％以下，才能停止保护性延时的循环。门电路IC11－3等组成欠压保护电路，保护时可发出间断声光报警信号。IC14等组成线性放大器，可将检测信号放大至V／F变换所需的直流电压信号。由T5、T6等组成的多谐振荡器可由放大器输出的直流电压信号控制其输出640－1920Hz脉冲信号，然后经过IC15分频器分频后获得5－15Hz低频脉冲，这一脉冲信号由IC15的第3脚、R44输出，与键控电路的三极管T3相连，通过由DW2、T3组成的键控电路将本安电源键控，从而使之形成7.5－10V脉动电源。这一脉动信号极易被电控箱及遥测附件取出。放大电路中W6用以调节V／F变换器输出的起始零点频率(5Hz本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种瓦斯监控仪，电控箱与探头部分用电缆连接，在其探头中，瓦斯检测、Ａ／Ｄ变换、数字显示、报警逻辑取值、声光报警、高浓瓦斯保护、Ｖ／Ｆ变换、并联稳压、串联稳压电路相互间电连接，其特征是：Ｖ／Ｆ变换电路的输出端与键控电路相连接，键控电路的输出与可以控制供电电源电压的并联稳压电路相连接，供电电源的两芯线中可连接一个装有用于完成信号远传的遥测电路的接线盒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王怀旭，
申请(专利权)人：王怀旭，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]