[实用新型]矿用甲烷超限自动报警照明装置

说明书

本实用新型涉及矿井甲烷超限自动报警照明装置，特别是一种与矿井照明灯具合为一体的矿用甲烷超限自动报警照明装置。

目前，国内外为实现矿井安全生产，及时准确测定煤矿井下沼气含量，已研制成功不少种类的甲烷检测仪器，主要有：1、矿井甲烷集中检测和监控装置，其整个系统设备投资较大，技术也复杂；2、便携式甲烷检测仪，一般配备给专职人员使用，还不能达到采掘人员人手一台，煤矿企业经济上承受不起。且该仪器必须单独配有专用电源，需每天充电，给仪器管理和维护也带来不便。

本实用新型的目的是提供一种集照明和甲烷浓度超限自动报警的一体化装置。它利用矿井内现有的照明灯，在灯具上附加甲烷传感器及相应的后续电子控制线路，并将照明灯泡连接于电子控制线路的输出端中，当矿井甲烷浓度超限时，照明灯泡产生闪烁。

本实用新型的目的由以下技术方案实现：矿用甲烷超限自动报警照明装置，包括与矿用电源相连的照明灯具，其特征是在照明灯具上设置甲烷传感器及相应后续电子控制线路，并将照明灯泡串接在电子控制线路负载回路中。在照明灯具的隔爆壳体上设有矿用电源电缆接入、接出口，壳体上活动联接一甲烷传感器，甲烷传感器输出信号依次接放大电路、鉴幅电路、振荡电路、光电耦合触发、开关电路，照明灯泡与开关电路的负载晶闸管串联后并接于电源回路上，所有电子线路均设置于隔爆壳体内。所说甲烷传感器由载体催化黑元件和白元件及其补偿电阻构成惠斯顿电桥，黑元件和白元件设置于同一气室内。

下面结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的电子控制线路方框图；

图3为本实用新型的电子控制线路图。

参看图1，现有矿用照明灯由照明灯泡1及设置于灯泡外的玻璃罩2及防护网罩3，设置于防爆座体4内的灯座构成，灯泡由矿井电源127V供电。在防爆座体4上设置有隔爆壳体5，壳体5上设有127V电源电缆接入口6及输出口7，甲烷传感器8采用螺纹隔爆结构活动联接于壳体5上。

参看图2、3，本实用新型的电子线路部分由电源和两级稳压电路10、11、12，甲烷传感器及电桥13、14，放大电路15、鉴幅电路17、报警电平设定16、振荡电路18、光电耦合触发19、开关电路20所组成。电子电路均设计成无触点电路(冷运行状态)，杜绝产生火花、电弧和危险温度的可能性。由R₁₈、R₁₉、R₂₀和运算放大器I₁-1组成的放大电路，并由D₂与鉴幅电路相连接。由R₂₁～R₂₅、RW₄和运算放大器I₁-2组成鉴幅电路，通过D₃与光电耦合电路相连接。由R₂₆、R₂₈、D₄、C₃、C₄、RW₅和集成电路I₂组成振荡电路，通过D₅与光电耦合电路相连接。R₁₇、T₂、LED₃、R₂₉、RL组成光电耦合电路，由RL与触发电路相连。C₅、C₆、R₃₀、RW₆、ST、BCR组成触发开关电路控制60W灯泡21照明和报警。其工作原理为：甲烷传感器电路由黑元件r₂(载体催化元件)，白元件r₁，以及电阻R₁～R₅，电位器RW₁组成惠斯顿电桥。并将黑白元件r₁、r₂装入一个气室中。施加工作电压，无甲烷时电桥处于平衡状态，11号点和RW₁点无信号输出。当有甲烷时，甲烷在催化器件表面无焰燃烧，黑元件电阻值随温度升高而增加，使电桥失去平衡，11号点和RW₁点有信号输出，甲烷浓度越高，黑元件温度越高，电桥11号点和RW₁两点间输出信号越高。