專利名稱：個(gè)人型礦井瓦斯超限報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種個(gè)人型礦井瓦斯超限報(bào)警器，適用于礦井工人井下工作時(shí)使用。
中小型煤礦由于不具備先進(jìn)、完善的瓦斯檢測手段，因而井下瓦斯爆炸事故時(shí)有發(fā)生。如何研制出一種造價(jià)低、功能前強(qiáng)、方便攜帶的檢測瓦斯的工具，一直是各中小型煤礦研究的課題。
本發(fā)明個(gè)人型礦井瓦斯超限報(bào)警器的主要目的在于提供一種礦工可隨身攜帶的瓦斯報(bào)警器，當(dāng)其在井下工作而瓦斯含量超限時(shí)，可反復(fù)發(fā)出“瓦斯超限，危險(xiǎn)！快撤離！”的告警語，提醒主人及時(shí)撤離現(xiàn)場，有效避免惡性事故的發(fā)生。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明個(gè)人型礦井瓦斯超限報(bào)警器包括電源、瓦斯氣體檢測電路、延遲觸發(fā)開關(guān)電路及語音告警電路四部分，當(dāng)瓦斯氣體含量超過安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，瓦斯氣體檢測電路會(huì)送出信號(hào)，經(jīng)由延遲觸發(fā)開關(guān)電路送至語音告警電路，并通過其中的揚(yáng)聲器發(fā)出“瓦斯超限，危險(xiǎn)！快撤離！”的告警語。它利用礦燈蓄電池作電源，可直接安裝在礦帽內(nèi)(或頭燈里)，具有性價(jià)比高、不影響礦帽燈正常使用，監(jiān)測瓦斯?jié)舛犬惓？旖莸葍?yōu)點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明個(gè)人型礦井瓦斯超限報(bào)警器作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是個(gè)人型礦井瓦斯超限報(bào)警器的電路圖；圖2是個(gè)人型礦井瓦斯超限報(bào)警器的方框圖。
如圖1所示，虛線左邊為礦帽燈原有照明電路，右邊為所增語音報(bào)警器電路，氣敏器件QM-N5、R1和RP組成瓦斯氣體檢測電路。VT1、VD、R2和C1組成延遲觸發(fā)開關(guān)電路。語音集成芯片A、R4、C2、VT2和B組成了語音告警電路。
平時(shí)，當(dāng)井下無瓦斯或瓦斯?jié)舛群艿蜁r(shí)，QM-N5的a、b測量電極間導(dǎo)電率很小，RP滑動(dòng)觸點(diǎn)的輸出電壓＞2.7V，VD不導(dǎo)通，VT1處于截止?fàn)顟B(tài)，A的TG3腳無高中平觸發(fā)信號(hào)，A內(nèi)部電路不工作，B不發(fā)聲。一旦瓦斯氣體含量超過限定的安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，QM-N5的a、b電極間導(dǎo)電率迅速增大，RP滑動(dòng)觸點(diǎn)的輸出電壓＜2.7V，VD導(dǎo)通，VT1獲編流亦導(dǎo)通。A因TG3腳獲得高電平觸發(fā)信號(hào)而工作，其OUT腳反復(fù)輸出內(nèi)儲(chǔ)“瓦斯超限，危險(xiǎn)！快撤離！”語音電信號(hào)，經(jīng)VT2功率放大后，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器B發(fā)生告警語。
電路中，R2、C1構(gòu)成簡易延遲電路，它能夠有效消除氣敏管固有的初始特性對(duì)電路造成的誤觸發(fā)。R4、C2分別為A的外接振蕩電阻和電容，其數(shù)值大小影響語音速率及音調(diào)。
氣敏器件采用國產(chǎn)QM-N5型，A選用新型HFC5221A型語音集成電路芯片，它內(nèi)儲(chǔ)“瓦斯超限，危險(xiǎn)！快撤離！”的告警語，觸發(fā)端用高電平觸發(fā)輸出。VT1用9015或3CG21型硅PNP三極管，要求β＞150；VT2用8050(ICM＝1.5A、PCM＝1W)型硅NPN中功率三極管要求β＞100。VD用IN4148型硅開關(guān)二極管。RB采用WS-2型自鎖式有機(jī)實(shí)心微調(diào)電位器。R1用RJ-1/4W型金屬膜電阻器，R2～R4均用RTX-1/8W碳膜電阻器。B采用Ф27×9mm或Ф29×9mm超薄縮型動(dòng)圈式揚(yáng)聲器。
如圖2所示的個(gè)人型礦井瓦斯超限報(bào)警器的方框圖，由電源1、瓦斯氣體檢測電路2、延遲觸發(fā)開發(fā)電路3及語音告警電路4四部分構(gòu)成。其中電源1部分采用礦燈蓄電池作電源，瓦斯氣體檢測電路2由氣敏器件QM-N5、R1和RP組成，延遲觸發(fā)開關(guān)電路3由VT1、VD、R2和C1組成，語音告警電路由語音集成芯片A、R4、C2、VT2和B組成，當(dāng)瓦斯氣體含量超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，瓦斯氣體檢測電路過會(huì)送出信號(hào)，經(jīng)由延遲觸發(fā)開關(guān)電路3送至語音告警電路4，并通過其中的揚(yáng)聲器B發(fā)出“瓦斯超限，危險(xiǎn)！快撤離！”的告警語。
電路報(bào)警靈敏度可通過RP阻值來確定。調(diào)試工作是用與標(biāo)準(zhǔn)瓦斯檢測設(shè)備對(duì)比的方法進(jìn)行的。具體操作如下接通電源使氣敏探頭預(yù)熱10分鐘；隨后取濃度為1％的瓦斯氣樣存入塑料袋中，把出氣管對(duì)準(zhǔn)氣敏探頭，一邊輕壓氣袋外測，一邊緩慢微調(diào)RP阻值，使B剛好發(fā)聲為止。這時(shí)停止輸送氣樣，則B應(yīng)很快停止發(fā)聲，5-10分鐘后再用同樣氣樣送氣，看B是否可靠發(fā)聲，反復(fù)細(xì)調(diào)，直到靈敏、可靠工作為止，調(diào)試完畢，擰緊RP軸柄上的緊固螺帽，防止RP阻值在使用中發(fā)生改變。
權(quán)利要求
1.一種個(gè)人型礦井瓦斯超限報(bào)警器，由電源(1)、瓦斯氣體檢測電路(2)、延遲觸發(fā)開關(guān)電路(3)及語音告警電路(4)四部分構(gòu)成，其特征在于其利用礦燈蓄電池作電源(1)，直接安裝于礦帽內(nèi)或頭燈里，當(dāng)滑動(dòng)電阻(RP)滑動(dòng)觸點(diǎn)的輸出電壓小于2.7V時(shí)，報(bào)警器會(huì)發(fā)出告警信號(hào)。。
2.如權(quán)利要求1所述的個(gè)人型礦井瓦斯超限報(bào)警器，其特征在于報(bào)警器的靈敏度可通過改變滑動(dòng)電阻(RP)的阻值來確定。
全文摘要
一種個(gè)人型礦中瓦斯超限報(bào)警器,由電源、瓦斯氣體檢測電路、延遲觸發(fā)開關(guān)電路及語音告警電路四部分構(gòu)成。當(dāng)瓦斯氣體含量超過安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí),瓦斯氣體檢測電路會(huì)送出信號(hào),經(jīng)由延遲觸發(fā)開關(guān)電路送至語音告警電路,并通過其中的揚(yáng)聲器發(fā)出告警語。其結(jié)構(gòu)簡單,可利用礦燈蓄電池作電源,直接安裝在礦帽內(nèi)。
文檔編號(hào)E21F17/00GK1388305SQ01112978
公開日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2001年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月24日
發(fā)明者潘奕 申請(qǐng)人:潘奕