[發明專利]個人型礦井瓦斯超限報警器

無效

• 申請號: 01112978.6
• 申請日: 2001-05-24
• 公開（公告）號: CN1388305A
• 公開（公告）日: 2003-01-01
• 發明（設計）人: 潘奕
• 申請（專利權）人: 潘奕
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 上海市華天成律師事務所
• 代理人: 秦炯農

本發明涉及一種個人型礦井瓦斯超限報警器，適用于礦井工人井下工作時使用。

中小型煤礦由于不具備先進、完善的瓦斯檢測手段，因而井下瓦斯爆炸事故時有發生。如何研制出一種造價低、功能前強、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。

本發明個人型礦井瓦斯超限報警器的主要目的在于提供一種礦工可隨身攜帶的瓦斯報警器，當其在井下工作而瓦斯含量超限時，可反復發出“瓦斯超限，危險！快撤離！”的告警語，提醒主人及時撤離現場，有效避免惡性事故的發生。

為達到上述目的，本發明個人型礦井瓦斯超限報警器包括電源、瓦斯氣體檢測電路、延遲觸發開關電路及語音告警電路四部分，當瓦斯氣體含量超過安全標準時，瓦斯氣體檢測電路會送出信號，經由延遲觸發開關電路送至語音告警電路，并通過其中的揚聲器發出“瓦斯超限，危險！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(或頭燈里)，具有性價比高、不影響礦帽燈正常使用，監測瓦斯濃度異常快捷等優點。

下面結合附圖對本發明個人型礦井瓦斯超限報警器作進一步詳細描述。

圖1是個人型礦井瓦斯超限報警器的電路圖；

圖2是個人型礦井瓦斯超限報警器的方框圖。

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組成延遲觸發開關電路。語音集成芯片A、R4、C2、VT2和B組成了語音告警電路。

平時，當井下無瓦斯或瓦斯濃度很低時，QM-N5的a、b測量電極間導電率很小，RP滑動觸點的輸出電壓＞2.7V，VD不導通，VT1處于截止狀態，A的TG3腳無高中平觸發信號，A內部電路不工作，B不發聲。一旦瓦斯氣體含量超過限定的安全標準時，QM-N5的a、b電極間導電率迅速增大，RP滑動觸點的輸出電壓＜2.7V，VD導通，VT1獲編流亦導通。A因TG3腳獲得高電平觸發信號而工作，其OUT腳反復輸出內儲“瓦斯超限，危險！快撤離！”語音電信號，經VT2功率放大后，驅動揚聲器B發生告警語。

電路中，R2、C1構成簡易延遲電路，它能夠有效消除氣敏管固有的初始特性對電路造成的誤觸發。R4、C2分別為A的外接振蕩電阻和電容，其數值大小影響語音速率及音調。

氣敏器件采用國產QM-N5型，A選用新型HFC5221A型語音集成電路芯片，它內儲“瓦斯超限，危險！快撤離！”的告警語，觸發端用高電平觸發輸出。VT1用9015或3CG21型硅PNP三極管，要求β＞150；VT2用8050(I_CM＝1.5A、P_CM＝1W)型硅NPN中功率三極管要求β＞100。VD用IN4148型硅開關二極管。RB采用WS-2型自鎖式有機實心微調電位器。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超薄縮型動圈式揚聲器。

如圖2所示的個人型礦井瓦斯超限報警器的方框圖，由電源1、瓦斯氣體檢測電路2、延遲觸發開發電路3及語音告警電路4四部分構成。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，延遲觸發開關電路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，當瓦斯氣體含量超過標準時，瓦斯氣體檢測電路過會送出信號，經由延遲觸發開關電路3送至語音告警電路4，并通過其中的揚聲器B發出“瓦斯超限，危險！快撤離！”的告警語。

電路報警靈敏度可通過RP阻值來確定。調試工作是用與標準瓦斯檢測設備對比的方法進行的。具體操作如下：接通電源使氣敏探頭預熱10分鐘；隨后取濃度為1％的瓦斯氣樣存入塑料袋中，把出氣管對準氣敏探頭，一邊輕壓氣袋外測，一邊緩慢微調RP阻值，使B剛好發聲為止。這時停止輸送氣樣，則B應很快停止發聲，5-10分鐘后再用同樣氣樣送氣，看B是否可靠發聲，反復細調，直到靈敏、可靠工作為止，調試完畢，擰緊RP軸柄上的緊固螺帽，防止RP阻值在使用中發生改變。