[其他]一种瓦斯报警矿灯

说明书

本实用新型适用于瓦斯矿井安全生产

瓦斯又叫甲烷（CH4）是煤矿生产的一大危害，它直接威胁着矿井和矿工的生命安全，为了保证煤矿安全生产，重要的问题是完善瓦斯监测工作。现在监测瓦斯一般用光学瓦斯检定器，此法虽简单准确，但不能自动报警，瓦斯报警仪，虽能自动报警，但必须安装在井下固定地点，体积大，价格昂贵。还要计算机监控和瓦斯遥测装置，技术虽先进，但成本高，技术要求也高，安装复杂，瓦斯信号转变为电流信号后，还需通过电缆线和电话复用通道进行发送和接受，因此不能普遍使用。抚顺矿灯厂生产有瓦斯报警矿灯，但电源盒比原来的体积增大，报警部分安装在灯头外壳上，电缆线需加粗，重量增加，工人携带不便。

鉴于上述瓦斯监测工作中存在的缺点，本实用新型的目的就是要提供一种改进型的瓦斯报警矿灯，它不但能自动报警，而且稳定性强，使用方便，一旦井下瓦斯超限，矿灯即可自动报警，以便采取有效措施，确保煤矿安全生产和矿工的生产安全。

该瓦斯报警矿灯是利用原有矿灯的蓄电池为电源，报警电路是用微型元件组装在一块环型电路板上，然后用环氧树脂封固，再装入原有矿灯灯头内，如图3，总重量比原来仅增加29克，又在原开关轴的下方增设一个复位开关，能使照明和报警电路齐通，或照明电路通，报警电路断，或报警和照明电路一齐断。

该瓦斯报警矿灯电路图1和图2工作原理相同，它们都是由国产载体催化元件做传感器的。整个电路由桥式电路、放大电路、延时电路和多谐振荡器电路组成。

当瓦斯浓度低于报警值时，调正R9，使电桥处于不平衡状态，输出一个电位差加至第一级差放的T1、T2两管的基极，可使T1管的基极电位高于T2管的基极电位，经过两级放大，其输出加入管子T6的发射极和基极上，由于射极电位低于基极电位，管子T6（PNP）截止，无输出，延时电路与多谐振荡器不工作，矿灯发光正常。

当载体催化元件Q1和Q2接触到瓦斯气体时，瓦斯在元件Q1表面进行无焰燃烧，其内阻增大，当瓦斯浓度增大到一定程度时，导致T1管基极电位低于T2管基极电位，其电位差经两级放大加至T6管的射极与基极上，由于管子T6基射极，承受正向电压而导通其输出加至共集电极电路T7管的基极，使T7管导通，于是T7管通便过R15产生一个输出电压信号，这个电压信号通过电阻和电容组成的延时电路，延迟t秒钟后，送到多谐振荡器T8、T9两管的基极，使两管轮流导通和截止，从而推动继电器J的吸合和释放。由于继电器J的主触点是串联在矿灯的主回路中，它的开合控制着灯泡的暗和亮，所以在瓦斯超限时矿灯灯泡随着多谐振荡器的振荡有节奏地自动闪烁。

报警方式：灯光闪动，瓦斯浓度达到1％时，灯光每秒钟闪动一次，瓦斯浓度超过1％时，灯光每秒闪动2～5次。

报警范围：报警点甲烷浓度由0.5～2.5％连续可调，报警点甲烷浓度误差小于0.15％。

隔爆处理：将传感元件（载体催化元件Q1、Q2）装入传感气室内，在气室孔腔内侧用环氧树脂（5）封固严密，孔腔外侧用80～120目粉末金属网（3）7层隔爆，金属网与灯头外壳（2）用环氧树脂粘接牢固，粘接宽度不小于6mm，最后用矿灯帽勾压紧，载体催化元件的安装与隔爆处理如图3。（3）是金属纱网，（4）是气室和载体催化元件（5）是灯头壳内环氧树脂封固层。（2）是矿灯外壳。

图1使用的载体催化元件，其电压工作是3.6～3.7伏。

图2使用的载体催化元件，其电压工作是3.2伏。两种线路的报警性能完全一样。图1图2中的W代表氙气矿灯灯泡（电压4V、电流0.55A），K1为复位开关。

该瓦斯报警矿灯，稳定性强，使用方便，重量轻，耗电少，仅150mA左右，在照明报警同时耗电的情况下，工作时间长达11小时，其光通量和照度仍符合要求，对矿灯总安时数和充放电循环次数没有影响，该灯报警点可以调节，井下工人操作携带都方便。