CC BY
12
УДК 622.411.511
А.С. Лаптев
ООО «Горный-ЦОТ» М.С. Попов ОАО «НЦ ВостНИИ» Я.С. Ворошилов ООО «Горный-ЦОТ» Д.А. Трубицына ООО «ЦОТ-Горный»
Модернизация измерителя запыленности стационарного ИЗСТ-01
Приведены результаты модернизации измерителя запыленности стационарного ИЗСТ-01 по итогам промышленного использования, в частности по снижению датчиком энергопотребления.
Ключевые слова: ИЗМЕРИТЕЛЬ ЗАПЫЛЕННОСТИ, СТАЦИОНАРНЫЙ, МОДЕРНИЗАЦИЯ, КОМПЛЕКС РАБОТ, ИЗМЕНЕНИЯ, СНИЖЕНИЕ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ ДАТЧИКОМ, НАДЕЖНОСТЬ ПРИБОРА
The results of stationary dust meter IZST-01 modernization are given, made after industrial usage in order to reduce meter power consumption.
Key words: DUST METER, STATIONARY, MODERNIZATION, COMPLEX OF WORK, MEASUREMENTS, METER POWER CONSUMPTION REDUCTION, INSTRUMENT RELIABILITY
В результате проведенной в 2007 г. научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы в ООО «Горный-ЦОТ» был создан стационарный датчик контроля запыленности воздуха в горных выработках угольных шахт.
Измеритель запыленности стационарный ИЗСТ-01 предназначен для измерения массовой концентрации пыли при контроле превышения предельно допустимых концентраций в воздухе рабочей зоны, технологического контроля систем кондиционирования, вентиляционных систем и чистоты воздуха объектов различного назначения.
С его помощью можно осуществлять санитарно-гигиенический и технологический контроль воздушной среды на угольных предприятиях, в том числе угольной и угольно-породной пыли в воздухе в соответствии с требованиями ПБ 05-618-03 «Правила безопасности в угольных шахтах», ОСТ 153-12.0-004-01, СанПиН 2.2.3-570-96.
Измеритель запыленности стационарный ИЗСТ-01 имеет взрывозащищенное исполнение в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10 и может применяться в уголь-
ных шахтах, опасных по газу (метан) и пыли в соответствии с ГОСТ 25754 и ПБ 05-618-03. Измеритель ИЗСТ-01 может включаться в различные аналитические системы с соответствующими электрическими параметрами.
Проведенные в марте-апреле 2008 г. приемочные испытания показали, что измерители запыленности стационарные ИЗСТ-01 могут быть рекомендованы для измерения массовой концентрации пыли при контроле превышения предельно допустимых концентраций в воздухе рабочей зоны, технологического контроля систем кондиционирования, вентиляционных систем и чистоты воздуха объектов различного назначения, в т.ч. в подземных выработках угольных шахт, опасных по газу и пыли.
В процессе внедрения стационарных датчиков запыленности ИЗСТ-01 в систему аэрогазового контроля шахт было отмечено, что характеристики стандартных блоков питания систем аэрогазового контроля, изготовленные некоторыми производителями, не удовлетворяют требованиям энергопотребления измерителя ИСЗТ-01. При этом калибровка измерителя, которую проводят квалифицированные сотрудники, не всегда проходила успешно или занимала продолжительное время.
В связи с этим ООО «Горный-ЦОТ» был дополнительно проведен комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по снижению энергопотребления датчиком.
По результатам проведенных изысканий проведены:
- усовершенствование корпуса;
- работа по снижению энергопотребления;
- переработка программного обеспечения.
На первом этапе модернизации были внесены изменения в корпус прибора и конструкцию внутренних частей. Изменения коснулись аппаратуры, отвечающей за подготовку и распределение чистого воздуха, обдувающего оптические элементы, крепления датчиков и излучающих элементов. Также была проведена работа с фирмой-производителем, занимающейся литьем корпусов, с целью повышения качества изготовления и технологичности корпуса. С целью повышения надежности, ремонтопригодности прибора из конструкции были исключены эластичные трубки, соединяющие вентилятор с элементами оптической конструкции. Данные изменения резко сократили производственный цикл сборки и первоначальной наладки прибора, были устранены «грязные» работы, такие как подгонка частей после отливки и т.п.
На втором этапе модернизации была проведена работа по снижению энергопотребления датчика. При эксплуатации прибора было выявлено, что основной вклад в энергопотребление вносят два осветителя пылевого потока. Для снижения потребляемой мощности была переработана оптическая схема датчика. Изменения коснулись количества приемных элементов и осветителей. Новая оптическая схема является зеркальным отображением предыдущей схемы. В модификации прибора установлен один осветитель пониженной мощности и два приемника излучения с новыми регулируемыми цифровыми усилителями. Данный подход позволил при снижении мощности осветителей оставить высокой чувствительность самого датчика. Внесение изменений с конструкцию датчика позволило повысить эксплутационные качества и снизить потребляемый ток прибора более чем на 80 мА. На новую оптическую схему получен патент.
Для упрощения процесса калибровки измерителя запыленности стационарного ИЗСТ-01 на третьем этапе был разработан новый пакет программного обеспечения. Вместе с переработкой оптической схемы датчика разработчики переписали программное обеспечение не только для самих приборов, но и для калибрующих устройств, что позволило сократить время на калибровку измерителя ИЗСТ-01.
В результате доработки программного комплекса удалось в 1,5 раза снизить пусковой ток без изменения принципиальной электрической схемы.
Проведенный комплекс мер по модернизации измерителя запыленности стационарного ИЗСТ-01 позволил не только сократить технологический цикл сборки без потери качества, но и максимально упростить процесс калибровки.
Реализация работ по снижению энергопотребления позволила исключить необходимость приобретения дополнительных блоков питания и существенно снизить финансовую нагрузку на предприятия-потребители данных датчиков при дальнейшем плановом оснащении систем аэрогазового контроля.
В данный момент работы по модернизации измерителя запыленности стационарного продолжаются. Разрабатываются опытные образцы, которые должны решить проблему, исключающую попадание инертной пыли и света на излучатели и выход датчика из строя по этой причине.
