Анализатор метана ат1.1
Назначение
Анализатор метана АТ1-1 предназначен для непрерывного местного и централизованного контроля метана, выдачи сигнала на автоматическое отключение электрической энергии контролируемого объекта при достижении предельно допустимой объемной доли метана.
Область применения
Анализатор метана АТ1-1 предназначен для применения в подземных горных выработках угольных шахт, опасных по газу, в которых «Правилами безопасности в угольных шахтах» допущено применение электрооборудования в исполнении РВ и РО.
Скорость движения газовоздушного потока в горной выработке должна быть до 8 м/с. Запыленность атмосферы не должна превышать 1 г/м3.
Анализатор метана АТ1-1 используется для контроля метана в одной точке (один датчик метана).
Функции
Анализатор метана АТ1-1 обеспечивает:
непрерывный автоматический контроль объемной доли метана в месте установки датчика;
выдачу сигнала на автоматическое отключение электрического питания контролируемого объекта при достижении предельно допустимой объемной доли метана или неисправности функциональных цепей анализатора;
выдачу сигнала на предварительное отключение отдельного механизма участка (комбайна, погрузочной машины и пр.) с выдержкой времени;
световую и звуковую сигнализацию при пороговом содержании объемной доли метана в контролируемой точке горной выработки;
дистанционный визуальный контроль объемной доли метана по указывающему прибору аппарата сигнализации;
возможность передачи диспетчеру дискретной телесигнализации о нормальной работе анализатора, предельно допустимой объемной доле метана и обрыве линии телеизмерения;
возможность передачи диспетчеру непрерывного унифицированного сигнала об объемной доле метана;
телефонную связь между преобразователем, аппаратом сигнализации и стойкой у диспетчера.
Анализатор метана АТ1-1 имеет следующие параметры:
верхний предел диапазона измерений объемной доли метана -2,5%;
объемная доля метана, при которой срабатывает исполнительное устройство (уставки срабатывания) - 0,5; 0,75; 1,0; 1,3; 2,0%;
предел допускаемой основной абсолютной погрешности анализаторов - 0,2%;
предел допускаемой основной абсолютной погрешности срабатывания анализаторов по показаниям преобразователя -0,2%;
выдержка времени на выдачу предварительного сигнала -(17±3) мин;
допустимое значение времени срабатывания по объемной доле метан должно быть не более 15с;
напряжение питания переменного тока при частоте (50±1) Гц - 36, 100, 127, 380 или 660 В.
Состав
Анализаторы метана АТ-1-1 существуют в двух вариантах: первый – с использованием датчика метана ДМТ -4 и аппарата сигнализации АС.5; второй – с использованием датчика метана выносного ДМВ с преобразователем параметров измерительным ППИ и аппаратом сигнализации АС.8. В обоих вариантах в комплект аппаратуры входят также сирена искробезопасная СИ-1 и две трубки телефонные ТИТ-1. В лабораторной работе рассматривается анализатор метана АТ1.1 с датчиком метана ДМВ. На рисунке 1 приведена структурная схема анализатора АТ-1-1 с датчиком ДМВ.
СИ-1
ТАШС
1 х 2
КГШ
6 х 1,54
6
х 1,5
к СПИ-1
ТИТ-1
до
50 м
или
ТАШС
1 х 4
до 15 м
ТАШС
1 х 4
1
х 4
ШС
1 х 4
не
более 2000м
КПГСН
3 х 2,5 + 1 х 1,5 + 1 х 1,5
к
аппарату отключения электроэнергии
КПГСН
3 х 2,5 + 1 х 1,5 + 1 х 1,5
~
36, 100, 127, 380, 660 В
Рисунок 1 – Структурная схема анализатора метана АТ-1-1 с датчиком ДМВ
Датчик ДМВ предназначен для непрерывного контроля объемной доли метана в рудничной атмосфере, преобразования её в электрический сигнал и передачи этого сигнала на преобразователь ППИ. Количественное содержание метана в воздухе определяется путем беспламенного сжигания метана на поверхности платино-палладиевого катализатора датчика при температуре ~400 0С и измерения выделившегося при этом тепла. На месте установки датчик метана крепится при помощи проволочной подвески к крепи. При установки датчика ДМВ и преобразователя ППИ в непосредственной близости друг к другу допускается датчик крепить непосредственно к корпусу преобразователя ППИ используя дистанционную шайбу, которая входит в комплект принадлежностей анализатора.
Преобразователь ППИ предназначен для электрического питания датчика ДМВ, приёма от него сигнала об объёмной доли метана, преобразования этого сигнала в унифицированный сигнал для передачи его в аппарат сигнализации и выдачи сигнала на отключение электрического питания контролируемого объекта при превышении объёмной доли метана предельно допустимых норм. На крышке ППИ расположены: смотровые окна для светодиодов (Н1, Н2) и цифровых индикаторов, кнопка «Контроль» и крышка закрывающая оси подстроечных резисторов служащих для первоначальной настройки схемы ППИ (балансировка смещения нулевого уровня усилителя при отсутствии метана, установка коэффициента усиления, чтобы сигнал на выходе выпрямителя соответствовал объемной доле метана). Один светодиод Н1 загорается при превышении нижнего уровня содержания метана (первый порог), второй светодиод Н2 загорается при превышении верхнего уровня содержания метана (второй порог), На цифровом индикаторе преобразователя высвечиваются данные о концентрации метана в рудничной атмосфере в месте установки датчика ДМВ.
Преобразователь ППИ состоит из следующих функциональных блоков: А2.1 - блок исполнительный; А2.2 - блок питания; А2.3 - блок сигнализации и индикации. Блок питания преобразователя ППИ имеет неразборную конструкцию и при выходе из строя подлежит замене.
Преобразователь ППИ подвешивается при помощи ручки в месте удобном для наблюдения за цифровыми индикаторами.
Аппарат сигнализации АС.8 предназначен для электрического питания преобразователя ППИ, выдачи сигнала на предварительное отключение отдельного механизма участка (комбайна, погрузочной машины и пр.) с выдержкой времени (первый порог срабатывания), выдачи сигнала без выдержки на отключение электрического питания контролируемого объекта (второй порог срабатывания), передачи телеметрической информация об объемной доле метана на стойку СПИ.1, включении сирены и обеспечения телефонной связи. Конструкция аппарата сигнализации АС.8 представляет собой корпус во взрывобезопасном исполнении. Аппарат сигнализации устанавливается на распределительном пункте лавы или у подземной подстанции в месте, удобном для наблюдения за прибором. Связь аппарата АС.8 с преобразователем ППИ осуществляется четырехжильным телефонным кабелем ТАШС1х4. Максимальная длина кабеля определяется допустимым падением напряжения в линии и составляет не более 2000м, при этом сопротивление линии не должно превышать 150Ом.
В состав аппарата сигнализации АС-8 входят следующие основные функциональные блоки: А 1.1 - блок стабилизатора; А1.2- блок питания сирены; А1.3-блок элементов; А1.4 - высокочастотный генератор 14 кГц. Блок стабилизатора А 1.1 имеет неразборную конструкцию и при выходе из строя подлежит замене.
Трубка телефонная искробезопасная ТИТ-1 предназначена для осуществления местной двухсторонней телефонной связи между аппаратом сигнализации, преобразователем и стойкой у диспетчера.
Сирена искробезопасная СИ-1 предназначена для осуществления подачи звукового сигнала при достижении предельно допустимой объемной доли метана в месте установки датчика ДМВ. Сирена устанавливается на распределительном пункте лавы или в месте, где вероятность нахождения людей наибольшая, например, на погрузочном пункте.