專利名稱：測壓報警三用閥的制作方法
技術領域：
測壓報警三用閥是屬于液壓機械、儀器、儀表領域，在液壓系統中控制液體進出，測量液體壓力，并帶有信號報警的裝置。它是由幾個閥門、儀表及電子線路等機電組合成一整體，用來測壓、注液、卸載、報警，并起保護安全作用的液壓系統的一種多用裝置。
礦井中普遍采用液壓支柱來控制礦山頂板壓力，但礦壓極不穩定，隨地質條件的變化而變化，特別隨著采掘工作的進行，往往會出現突然頂板大量來壓，或某地點形成應力集中，若不及時采取維護措施，加以控制，必然會造成冒頂事故，嚴重影響采掘工作面的安全生產，甚至造成人工傷亡事故，為了確保礦井安全生產正常進行，保障工人的性命安全，必須及時掌握礦井采掘工作面頂板各處的壓力數值。由于工作面寬廣，面上各點的頂板壓力極不均勻，因此在用單體液壓支柱支護的采掘工作面，要求盡量多的測定各支柱的載荷值，掌握各處各點的頂板壓力。但是工作面的支柱成百余根，工作面面積大、體積小，井下條件惡劣，即使在液壓支柱上都安裝上現有的測壓三用閥，有普通壓力表顯示頂板壓力值，也無法由專人或采掘工人在采掘工作面來回奔跑，逐個液壓支柱巡回觀察壓力值，若當觀察者剛剛巡檢過去后的支柱載荷發生劇烈變化而超載，就無法及時進行處理，因人工觀察極不周全，往往冒頂事故就發生在人們未能及時觀察到的地點，而且這種觀察頂板壓力的方法，耗費人力與時間相當大，效率很低，且容易誤事，保障不了安全，這是現有測壓三用閥的致命弱點。
發明本實用新型測壓報警三用閥的目的是，為了克服現有測壓三用閥的致命弱點，使得頂板壓力值由裝置本身進行聲光報警，當頂板壓力超過支柱的額定載荷或極限承受載荷時，測壓報警三用閥，即可發出聲音，放出彩色光芒，工作面的工作人員可以不必逐個支柱去觀察，只要在自己本身的采掘工作崗位上工作，即可及時看到或聽到某處支柱是否已經超載，某處頂板是否已經來壓，以便人們及時進行支護，控制頂板來壓，防止冒頂事故產生，有效而省力、省時地維護礦井安全生產，確保工人的性命安全。
測壓報警三用閥的技術構成見附
圖1，由安全閥3，卸載閥4，測壓單向閥5，注液單向閥6，電接點壓力表2，有顯示壓力值的光電報警器1，組成一個整體裝置。顯示壓力值的光電報警器，可以采用CMOS集成電路，四與非門組成的振蕩電路，迭層電池。光電報警器的電路(見附圖2)，可以是安全火花型，可適用于井下有煤與瓦斯爆炸危險的場合，電路線路板和電池可以同裝在一個噴塑殼內，該小殼可以固定在電接點壓力表的表頭上。也可固定在壓力表與測壓單向閥連接的彎管上。
報警器電路若采用CMOS集成電路，四與非門組成的振蕩器，其功耗很小，功率放大級可以采用T29014和T19012組成的復合管并經微型變壓器升壓而推動壓電陶(瓷)磁片發出報警聲音，并可有指示燈指示信號。
電接點壓力表的報警壓力可以任意預先調整，可使用隨機所帶的專用螺絲刀旋轉調節表針，使報警指針調到予置壓力值，一般可調兩個壓力值，一個為支柱的額定載荷值，一個為支柱的極限承受載荷值，當動指針運行到與予置壓力指針重合時則電接點壓力表電源接通，報警器電路接通發出光電報警，說明支柱已達到超載狀態，即頂板壓力已增大到支柱難以承受的壓力值。
光電報警器的技術構成是采用CMOS集成電路，有四與非門組成的振蕩電路，晶體管放大電路，自耦升壓輸出變壓器，壓電片揚聲器及迭層電池組成完整的電路，電路中各電器元件之間的連結關系由附圖2所示。可以由非門(反向器)F1、F2、R1、C1組成第一組自激多諧振蕩器，主振頻率(低頻)f01＝ 1/(T1) ≈5Hz，作為調制頻率。可以由非門(反向器)F3、F4、R2、W1、C2組成第二組自激多諧振蕩器，主振頻率(高頻)f02＝ 1/(T2) ≈1.5KHz～3.2KHz，作為音頻振蕩驅動頻率。二極管D1、R4、三極管T1、T2組成接聯放大電路。發光二極管D2、R3自耦輸出變壓器B1、壓電片揚聲器yD1、C1組成顯示、報警電路。電源由迭層電池供給。
光電報警器電路的工作過程為調整微調電阻W1，使得高頻頻率f02從1.5KHz～3.2KHz之間連續變化，當非門F2輸出端出現“0”電平時，二極管D1導通，使三極管T2截止，引起T1截止，B1兩端的壓電片“yD1”得不到f02的驅動頻率，壓電片揚聲器不發出聲音(停振)，隨著C1充電電壓的提高，F1輸入高電平“1”，輸出必然為低電平“0”，F2輸出必然為“1”(高電平)，D1截止，由F4輸出端發出的f02信號頻率通過T2、T1，在B1變壓器兩端得到隨f02變化的驅動信號，經變壓器升壓，由壓電片揚聲器“yD1”發出較大音響(聲音)，這樣連續工作情況下，“yD1”兩端產生的f01調制f02的聲頻信號，從而產生間斷的“嘟－嘟－……”聲響。由于B1的升壓作用，使壓電片揚聲器“yD1”發出≥80dB的報警蜂鳴聲。同時由發光二極管D2顯示彩色光亮信號。
附圖2、4中F1－IC1－1；F2－IC1－2；F3－IC1－3；F4－IC1－4。
光電報警器的電原理圖見附圖2，可以由幾個電阻、電容、集成電路、二極管、微調電阻、三極管(2個)，輸出變壓器、壓電片、發光二極管等元器件組成。現有在別的儀器上應用的訊號報警器電路的工作電流都比較大，而且聲音低，本實用新型采用四與非門電路，蜂鳴器采用壓電陶瓷片后，電流在15mA以下的聲音，比現有報警器電流在30－40mA時的聲音還要高出1－2倍。本實用新型采用的迭層電池內阻高，短路電流小，比現有技術的報警器壽命長，經久耐用，安全可靠。
測壓報警三用閥，有及時、準確的光電報警功能；有測量頂板壓力功能，不但可以測量初撐力，同樣可以測量頂板全周期的壓力值，可以直接觀察壓力值；壓力表與閥體間有測壓單向閥，可以在支柱工作過程中不影響支柱照常工作，而將壓力表、報警器拆卸下來裝上去，便于對壓力表、報警器的使用、保護；裝置中有注液單向閥，方便注液，注液槍可隨時裝卸，而不影響液壓支柱正常工作；需要回收支柱時，本裝置中的卸載閥，可以保證支柱正常卸載；同時在支柱載荷超過額定數值時，安全閥可以起保護安全作用。所以本實用新型，可以測壓、報警、注液、卸載、安全保護等多種性能，功能齊全，裝卸簡便，加工維修容易，操作方便，成本低廉，自動報警、省力、省時、工作效率高，牢固耐用，安全可靠。是礦井下控制礦山頂板壓力，配合液壓支柱，加強礦山支護，防止井下冒頂事故發生，確保礦井下安全生產的極好裝置儀器。
實施例附圖3為測壓報警三用閥的機械結構圖。
附圖4為測壓報警三用閥中的光電報警器的電氣原理圖。
光電報警器電路的技術指標及所采用的元器件說明電源9V的迭層電池(6F22一塊)；最大工作電流不大于15mA；最大斷路電流不大于200mA；電路本質安全型。
電阻R1RJX－0.125－4.7M－Ⅱ；R2RJX－0.125－150K－Ⅱ；R3RJX－0.125－1.2M－Ⅱ；R4RJX－0.125－200Ω－Ⅱ；R5RJX－0.125－500Ω－Ⅱ；電容C1CL11－63－0.02μ－Ⅱ；C2CL11－63－1000P－Ⅱ；C3CD11－10－50μ－Ⅵ。
集成電路IC1CD4069BE；二極管D11N4148；微調電阻W1－－100K；發光二極管D2BT201；三極管T1CS9012；T2CS9014；輸出變壓器B1E4×6 500T×2雙線并繞，兩端電壓45－65V；壓電片yD1φ35 f0＝2KHz。
光電報警器電路線路板與迭層電池同裝在一個噴塑殼內，該小殼固定在電接點壓力表的表頭上。(附圖1)壓力顯示范圍為0～100MPa，予置報警范圍25－30T；光電報警器與迭層電池同裝在一個噴塑盒內，安裝在壓力表與測壓單向閥連接的彎管上(附圖5)。
權利要求1.一種由測壓單向閥、注液單向閥、安全閥、卸載閥和壓力表組成的測壓三用閥，其特征是有可以予置壓力值的電接點壓力表，有顯示壓力值的光電報警器，光電報警器是采用CMOS集成電路，有四與非門組成的振蕩電路，晶體管放大電路，自耦輸出變電器，揚聲器及迭層電池組成完整的電路，光電報警器中電路的連接關系為由一組自激振蕩電路與一個二極管串聯后與另一組自激振蕩電路并聯共同輸出，控制晶體管放大電路，放大電路的輸出端接自耦輸出變壓器，變壓器的輸出電壓控制揚聲器。
2.根據權利要求1所述的測壓三用閥，其特征是光電報警器的電路是安全火花型，電路線路板和電池同裝在一個噴塑殼內，該小殼固定在電接點壓力表的表頭上。
專利摘要測壓報警三用閥是由測壓單向閥、注液單向閥、安全閥、卸載閥、電接點壓力表和光電報警器組成一體的多用裝置。報警器采用CMOS集成電路，四與非門組成的振蕩電路，疊層電池，安全火花型電路。適用于礦井下煤與瓦斯爆炸危險的場合，配合井下液壓支柱，作為礦山測壓、注液、卸載、保護、頂板壓力顯示和報警之用。壓力表、報警器、注液槍可在支柱工作時，隨意拆裝，省力、省時、是成本低、功能多、操作簡便、安全可靠的自動化裝置。
文檔編號G08B7/06GK2050990SQ8921105
公開日1990年1月10日 申請日期1989年1月13日 優先權日1989年1月13日
發明者李忠玲 申請人:常州安全儀器廠