专利名称：测压报警三用阀的制作方法
技术领域：
测压报警三用阀是属于液压机械、仪器、仪表领域，在液压系统中控制液体进出，测量液体压力，并带有信号报警的装置。它是由几个阀门、仪表及电子线路等机电组合成一整体，用来测压、注液、卸载、报警，并起保护安全作用的液压系统的一种多用装置。
矿井中普遍采用液压支柱来控制矿山顶板压力，但矿压极不稳定，随地质条件的变化而变化，特别随着采掘工作的进行，往往会出现突然顶板大量来压，或某地点形成应力集中，若不及时采取维护措施，加以控制，必然会造成冒顶事故，严重影响采掘工作面的安全生产，甚至造成人工伤亡事故，为了确保矿井安全生产正常进行，保障工人的性命安全，必须及时掌握矿井采掘工作面顶板各处的压力数值。由于工作面宽广，面上各点的顶板压力极不均匀，因此在用单体液压支柱支护的采掘工作面，要求尽量多的测定各支柱的载荷值，掌握各处各点的顶板压力。但是工作面的支柱成百余根，工作面面积大、体积小，井下条件恶劣，即使在液压支柱上都安装上现有的测压三用阀，有普通压力表显示顶板压力值，也无法由专人或采掘工人在采掘工作面来回奔跑，逐个液压支柱巡回观察压力值，若当观察者刚刚巡检过去后的支柱载荷发生剧烈变化而超载，就无法及时进行处理，因人工观察极不周全，往往冒顶事故就发生在人们未能及时观察到的地点，而且这种观察顶板压力的方法，耗费人力与时间相当大，效率很低，且容易误事，保障不了安全，这是现有测压三用阀的致命弱点。
发明本实用新型测压报警三用阀的目的是，为了克服现有测压三用阀的致命弱点，使得顶板压力值由装置本身进行声光报警，当顶板压力超过支柱的额定载荷或极限承受载荷时，测压报警三用阀，即可发出声音，放出彩色光芒，工作面的工作人员可以不必逐个支柱去观察，只要在自己本身的采掘工作岗位上工作，即可及时看到或听到某处支柱是否已经超载，某处顶板是否已经来压，以便人们及时进行支护，控制顶板来压，防止冒顶事故产生，有效而省力、省时地维护矿井安全生产，确保工人的性命安全。
测压报警三用阀的技术构成见附
图1，由安全阀3，卸载阀4，测压单向阀5，注液单向阀6，电接点压力表2，有显示压力值的光电报警器1，组成一个整体装置。显示压力值的光电报警器，可以采用CMOS集成电路，四与非门组成的振荡电路，迭层电池。光电报警器的电路(见附图2)，可以是安全火花型，可适用于井下有煤与瓦斯爆炸危险的场合，电路线路板和电池可以同装在一个喷塑壳内，该小壳可以固定在电接点压力表的表头上。也可固定在压力表与测压单向阀连接的弯管上。
报警器电路若采用CMOS集成电路，四与非门组成的振荡器，其功耗很小，功率放大级可以采用T29014和T19012组成的复合管并经微型变压器升压而推动压电陶(瓷)磁片发出报警声音，并可有指示灯指示信号。
电接点压力表的报警压力可以任意预先调整，可使用随机所带的专用螺丝刀旋转调节表针，使报警指针调到予置压力值，一般可调两个压力值，一个为支柱的额定载荷值，一个为支柱的极限承受载荷值，当动指针运行到与予置压力指针重合时则电接点压力表电源接通，报警器电路接通发出光电报警，说明支柱已达到超载状态，即顶板压力已增大到支柱难以承受的压力值。
光电报警器的技术构成是采用CMOS集成电路，有四与非门组成的振荡电路，晶体管放大电路，自耦升压输出变压器，压电片扬声器及迭层电池组成完整的电路，电路中各电器元件之间的连结关系由附图2所示。可以由非门(反向器)F1、F2、R1、C1组成第一组自激多谐振荡器，主振频率(低频)f01＝ 1/(T1) ≈5Hz，作为调制频率。可以由非门(反向器)F3、F4、R2、W1、C2组成第二组自激多谐振荡器，主振频率(高频)f02＝ 1/(T2) ≈1.5KHz～3.2KHz，作为音频振荡驱动频率。二极管D1、R4、三极管T1、T2组成接联放大电路。发光二极管D2、R3自耦输出变压器B1、压电片扬声器yD1、C1组成显示、报警电路。电源由迭层电池供给。
光电报警器电路的工作过程为调整微调电阻W1，使得高频频率f02从1.5KHz～3.2KHz之间连续变化，当非门F2输出端出现“0”电平时，二极管D1导通，使三极管T2截止，引起T1截止，B1两端的压电片“yD1”得不到f02的驱动频率，压电片扬声器不发出声音(停振)，随着C1充电电压的提高，F1输入高电平“1”，输出必然为低电平“0”，F2输出必然为“1”(高电平)，D1截止，由F4输出端发出的f02信号频率通过T2、T1，在B1变压器两端得到随f02变化的驱动信号，经变压器升压，由压电片扬声器“yD1”发出较大音响(声音)，这样连续工作情况下，“yD1”两端产生的f01调制f02的声频信号，从而产生间断的“嘟－嘟－……”声响。由于B1的升压作用，使压电片扬声器“yD1”发出≥80dB的报警蜂鸣声。同时由发光二极管D2显示彩色光亮信号。
附图2、4中F1－IC1－1；F2－IC1－2；F3－IC1－3；F4－IC1－4。
光电报警器的电原理图见附图2，可以由几个电阻、电容、集成电路、二极管、微调电阻、三极管(2个)，输出变压器、压电片、发光二极管等元器件组成。现有在别的仪器上应用的讯号报警器电路的工作电流都比较大，而且声音低，本实用新型采用四与非门电路，蜂鸣器采用压电陶瓷片后，电流在15mA以下的声音，比现有报警器电流在30－40mA时的声音还要高出1－2倍。本实用新型采用的迭层电池内阻高，短路电流小，比现有技术的报警器寿命长，经久耐用，安全可靠。
测压报警三用阀，有及时、准确的光电报警功能；有测量顶板压力功能，不但可以测量初撑力，同样可以测量顶板全周期的压力值，可以直接观察压力值；压力表与阀体间有测压单向阀，可以在支柱工作过程中不影响支柱照常工作，而将压力表、报警器拆卸下来装上去，便于对压力表、报警器的使用、保护；装置中有注液单向阀，方便注液，注液枪可随时装卸，而不影响液压支柱正常工作；需要回收支柱时，本装置中的卸载阀，可以保证支柱正常卸载；同时在支柱载荷超过额定数值时，安全阀可以起保护安全作用。所以本实用新型，可以测压、报警、注液、卸载、安全保护等多种性能，功能齐全，装卸简便，加工维修容易，操作方便，成本低廉，自动报警、省力、省时、工作效率高，牢固耐用，安全可靠。是矿井下控制矿山顶板压力，配合液压支柱，加强矿山支护，防止井下冒顶事故发生，确保矿井下安全生产的极好装置仪器。
实施例附图3为测压报警三用阀的机械结构图。
附图4为测压报警三用阀中的光电报警器的电气原理图。
光电报警器电路的技术指标及所采用的元器件说明电源9V的迭层电池(6F22一块)；最大工作电流不大于15mA；最大断路电流不大于200mA；电路本质安全型。
电阻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；电容C1CL11－63－0.02μ－Ⅱ；C2CL11－63－1000P－Ⅱ；C3CD11－10－50μ－Ⅵ。
集成电路IC1CD4069BE；二极管D11N4148；微调电阻W1－－100K；发光二极管D2BT201；三极管T1CS9012；T2CS9014；输出变压器B1E4×6 500T×2双线并绕，两端电压45－65V；压电片yD1φ35 f0＝2KHz。
光电报警器电路线路板与迭层电池同装在一个喷塑壳内，该小壳固定在电接点压力表的表头上。(附图1)压力显示范围为0～100MPa，予置报警范围25－30T；光电报警器与迭层电池同装在一个喷塑盒内，安装在压力表与测压单向阀连接的弯管上(附图5)。
权利要求1.一种由测压单向阀、注液单向阀、安全阀、卸载阀和压力表组成的测压三用阀，其特征是有可以予置压力值的电接点压力表，有显示压力值的光电报警器，光电报警器是采用CMOS集成电路，有四与非门组成的振荡电路，晶体管放大电路，自耦输出变电器，扬声器及迭层电池组成完整的电路，光电报警器中电路的连接关系为由一组自激振荡电路与一个二极管串联后与另一组自激振荡电路并联共同输出，控制晶体管放大电路，放大电路的输出端接自耦输出变压器，变压器的输出电压控制扬声器。
2.根据权利要求1所述的测压三用阀，其特征是光电报警器的电路是安全火花型，电路线路板和电池同装在一个喷塑壳内，该小壳固定在电接点压力表的表头上。
专利摘要测压报警三用阀是由测压单向阀、注液单向阀、安全阀、卸载阀、电接点压力表和光电报警器组成一体的多用装置。报警器采用CMOS集成电路，四与非门组成的振荡电路，叠层电池，安全火花型电路。适用于矿井下煤与瓦斯爆炸危险的场合，配合井下液压支柱，作为矿山测压、注液、卸载、保护、顶板压力显示和报警之用。压力表、报警器、注液枪可在支柱工作时，随意拆装，省力、省时、是成本低、功能多、操作简便、安全可靠的自动化装置。
文档编号G08B7/06GK2050990SQ8921105
公开日1990年1月10日 申请日期1989年1月13日 优先权日1989年1月13日
发明者李忠玲 申请人:常州安全仪器厂