专利名称：一种矿用局扇自动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种矿山井下局扇自动控制的装置，它特别适用于矿山井下一氧化碳等有害气体多产生处的局扇控制。
目前矿山井下局扇的控制通常采用人工的方法来完成，即使用手动开关实现局扇的启动与停止。这种通风作业需要有专门的通风人员根据试验或根据有害气体浓度测量仪的测量结果到现场启动或关闭局扇，这种作业方式因不能及时通风或因通风不利而造成停工时间长或出现安全事故，有时通风时间过长又浪费能源；有些矿山在工作面爆破时采用爆破冲击波传感装置启动局扇通风，仅实现了爆破时的局扇自动启动，仍存在因通风不利或通风时间过长而出现的不安全或不经济的情况，且在非爆破时仍要人工控制而又出现手动控制出现的问题；还有些矿山采用摇控手段，局扇的启动和关闭在任何情况下均可摇控，适用于某些危险及特殊情况，但当工人在井下正常工作时又失去其价值，同样会出现手动控制出现的问题，且成本高。
本实用新型的目的旨在根据上述问题对局扇的控制装置进行改进，以得到一种能根据有害气体的浓度变化同时又不受其突变影响的自动启动或关闭局扇的装置，以保持一定范围内的有害气体浓度不超过国家规定的最高限值。
为实现上述目的，本实用新型是这样实现的在控制器的弱电控制电路整流稳压电路之后接有一个自动开关电路和一个控制器工作状态指示电路。自动开关电路包括由气敏元件和电位器连接成的取样电路、由两个晶体三极管及相应电阻连接成的前级导通后级截止或前级截止后级导通的直接耦合电路、由晶体三极管及相应电阻连接成的直流放大电路和由晶体二极管与继电器并联组成的负载，该自动开关电路可根据矿井下有害气体浓度相对某个固定值(由电位器调整)的大小变化自动驱动负载继电器吸合或打开。工作状态指示电路由两个发光二极管和相应电阻及负载继电器的一个触头组成。强电继电接触器控制电路由两个延时继电器及其触头、一个交流接触器及其触头、手动开关和弱电控制电路中负载继电器的一个触头组成，该电路相对于弱电控制电路中继电器的吸合与打开具有延时启动和延时停止的功能。
与现有技术相比，本实用新型由于采用了设计合理的弱电及强电控制电路，动作灵敏而又不受有害气体浓度瞬时突变的影响，避免了局扇的频繁启动和关闭，实现了根据井下有害气体浓度的变化自动驱动或关闭局扇的目的，即经济安全又省工省力，保证了在一定范围内的有害气体浓度不超过国家标准。
附
图1为局扇控制器的弱电半导体控制电路。
附图2为当延时继电器SJ2为断电延时时的强电继电接触器控制电路。
附图3为当延时继电器SJ2为通电延时时的强电继电接触器控制电路。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的详细描述。
参照附
图1，电源变压器B的初级与交流供电网相接。从电源变压器B的次级采用中间抽头得到两个适当的交流电压，其中一较高电压经桥式整流、电容C滤波、稳压二极管D1稳压后成为直流电压由结点1、2输出供给半导体电路；另一较低电压直接供给气敏元件QM的加热极，加热极电压也可由直流电压降压后供给。气敏元件QM的传感极分别与电位器W和结点1连接，与结点1连接的还有电阻R1、R2、R5、R7、二极管D2的负极、继电器J及其常开触头J。电位器W的中间接头与三极管BG1的基极连接，另一端与结点2连接，与结点2连接的还有三极管BG1、BG2、BG4的发射极、电阻R4、R6、二极管D3、D4的负极。三极管BG1的集电极、BG2的基极及电阻R1与结点3连接，三极管BG2的集电极、电阻R2、R3与结点4连接，三极管BG3的基极、电阻R3、R4与结点5连接，三极管BG3的发射极、BG4的基极、电阻R6与结点6连接，三极管BG4的集电极、二极管D2的正极、继电器J与结点7连接，二极管D3的负极与电阻R7连接，二极管D4的负极与电阻R8连接，电阻R8与触头J连接。
通过适当调整电路中电阻R1～R6的阻值即可满足以下要求三极管BG1截止－→BG2导通－→BG3截止－→BG4截止－→继电器J不动作，或相反即三极管BG1导通－→BG2截止－→BG3导通－→BG4导通－→继电器J动作。对由气敏元件QM与电位器W构成的取样电路，适当调整电位器W的中间接头位置即可确定三极管BG1导通时的有害气体浓度临界值(或等于或适当小于国家标准)，即根据气敏元件QM的特性当有害气体浓度小时，其传感极间电阻值大，电位器W的中间接头电位低，使三极管BG1不导通；当有害气体浓度大到等于或大于上述临界值时，电位器W中间电位升高使三极管BG1导通，继电器J就动作。电路中发光二极管D3为电路通电指示，D4为有害气体浓度指示，D2对电感性元件继电器J起续流作用，用于保护电路。
参照附图2，继电器SJ1常开触头J串联分路与继电器SJ2常开延时闭合触头SJ1串联分路并联接于结点8、9间，常开延时断开触头SJ2与手动开关K并联接于结点9、10间，交流接触器CJ接于结点8、10间。手动开关K可直接控制启动，但不影响电气自动控制。当手动开关K断开，触头J断开时，触头SJ1、SJ2均断开，不启动；当触头J闭合时，触头SJ1延时闭合，SJ2闭合，启动；触头J断开时，触头SJ1断开，SJ2延时断开，停止。
参照附图3，继电器SJ1、常开触头J串联分路与继电器SJ2、常开触头CJ、延时断开常闭触头SJ1串联分路并联接于结点8、9间，常开延时闭合触头SJ1与常开触头CJ并联后与常闭延时断开触头SJ2串联接于结点9、10间，手动开关K也接于结点9、10间。手动开关K可直接控制启动，但不影响电气自动控制。当手动开关K断开，触头J断开时，常开延时闭合触头SJ1断开，常开触头CJ断开，不启动；当触头J闭合时，常开延时闭合触头SJ1延时闭合，交流接触器CJ动作，常开触头CJ闭合，启动，同时常闭延时断开触头SJ1断开；当触头J断开时，延时闭合触头SJ1断开，延时断开触头SJ1闭合，由于并联在常开延时闭合触头SJ1两端的触头CJ此时是闭合的，故触头SJ1断开时对电路无影响，而此时继电器SJ2通电，故常闭延时断开触头SJ2延时断开，停止，同时触头CJ断开，继电器SJ2断电，触头SJ2又恢复到闭合状态，而电路仍不导通不会启动。
由于矿井下有害气体分布不均，浓度变化无常，某一点的浓度时高时低变化可能很快，如不采用延时启动电机及传动件等寿命必然缩短许多，很容易损坏。另一方面讲，延时启动可避免在某点(如气敏元件放置处)瞬间出现有害气体高浓度而造成的假象，而只对有相当时间持续存在的高浓度有害气体启动。但延时启动又会导致安全问题，因此，延时启动的延时时间不宜长，一般不超过1分钟，可根据井下具体情况确定。同样，在长时间存在高浓度有害气体时，也会在某点出现瞬间低浓度的情况。如果没有延时停止，出现上述情况时电机便会立即停止运行，而后再延时启动。由于延时启动的延时时间短，便会出现较频繁的启动，更重要的是不利于通风安全，为避免电机频繁启动并利于井下安全通风，延时停止的延时时间较长，一般为3～5分钟，视矿山具体情况，以保证有害气体浓度低于国家标准而定。
强电控制电路的输入端X1、X2经熔断器与启动电机的三相交流电的任两助连接。为降低成本，延时继电器SJ1可选用空气式，继电器SJ2则优先选用通电延时继电器，而断电延时继电器的成本较高。弱电控制电路中发光二极管D3、D4的发光颜色明显不同。本实施例中气敏元件QM采用旁热式，同样也可选用直热式或其它形式的气敏元件，本实用新型对其它元件无特殊要求。
权利要求1.一种矿用局扇自动控制器，特别适用于矿山井下一氧化碳等有害气体多产生处的局扇控制，它包括一个弱电半导体控制电路包括由变压器B、二极管桥式整流、滤波电容C和稳压二极管D1构成的电源电路Ⅰ，和一个受其控制的强电继电接触器控制电路包括交流接触器CJ和手动开关K，其特征在于弱电半导体控制电路还包括自动开关电路Ⅱ和控制器工作状态指示电路Ⅲ，电路Ⅱ包括由气敏元件QM与电位器W连接成的取样电路、晶体三极管BG1、BG2和相应电阻R1、R2连接成的BG1截止BG2导通BG1导通BG2和相应电阻R1、R2连接成的BG1、导通BG1导通BG2截止的直接耦合电路、晶体三极管BG3、BG4和相应电阻R3、R4、R5、R6连接成的直流放大电路、晶体二极管D2与继电器J并联成的负载电路，电路Ⅲ由发光二极管D3、D4和相应电阻R7、R8及常开触头J组成，该控制电路可根据矿井下有害气体浓度的变化自动驱动负载继电器J吸合或打开，强电继电接触器控制电路还包括两个延时继电器SJ1和SJ2，该电路相对于弱电控制电路中继电器J的吸合与打开具有延时启动和延时停止的功能。
2.根据权利要求1中所述的强电继电接触器控制电路，其特征在于交流接触器CJ与手动开关K串接在结点8、9之间，继电器SJ1与常开触头J串联接在结点8、9间，当继电器SJ1、SJ2均为通电延时继电器时，继电器SJ2、常闭延时断开触头SJ1、常开触头CJ串接在结点8、9之间，常开触头CJ与常开延时闭合触头SJ1并连后与常闭延时断开触头SJ2串连接在9、10结点间，当继电器SJ1为通电延时SJ2为断电延时时，继电器SJ2与常开延时闭合触头SJ1串联接于结点8、9间，常开延时断开触头SJ2接在结点9、10间。
专利摘要本实用新型是关于一种特别适用于矿山井下有害气体多产生处的局扇自动控制装置。该装置可根据井下有害气体浓度的大小变化自动启动和停止局扇，同时又不受有害气体浓度瞬间突变影响，以保持井下有害气体浓度值不超过国家标准。该装置包括弱电半导体控制电路及强电继电接触器控制电路，弱电控制电路又包括自动开关电路和控制器工作状态指示电路。强电控制电路相对弱电控制电路的自动开关具有延时启动和延时停止的功能。
文档编号E21F1/00GK2045428SQ8821428
公开日1989年10月4日 申请日期1988年9月29日 优先权日1988年9月29日
发明者孙福军, 戴进会 申请人:赤峰金厂沟梁金矿