190926. lajstromszámú szabadalom • Eljárás robbanásveszélyes gázt tartalmazó térben, célszerűen mérések végzésére elhatárolt térrész robbanásbiztos kialakítására, valamint robbanásbiztos érzékelőfej gázkoncentráció -előnyösen bányákban a metán és/vagy szénmonoxid- mérésére
3 190.926 4 nási láncreakció nem tud kialakulni, vagyis a külső térben lévő robbanóképes gázelegy robbanását iniciálni nem képes. Találmányunk alapját ez a mikrocellás robbanásvédelem képezi. Találmányunk tárgya eljárás robbanásveszélyes gázt tartalmazó térben célszerűen mérések végzésére elhatárolt térrész robbanásbiztos kialakítására, elsősorban bányászati felhasználásra, amelynek során a térből térrészt határolunk el, oly módon, hogy a térrészt a gázt tartalmazó térrel közlekedő, gázáteresztő kapcsolatba hozzuk. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a térrészben a hőmérsékletet 500 °C alatt tartjuk és a térrészt határoló falfelületet, vagy annak egy részét hőszigetelő, szálas vagy szemcsés szerkezetű anyagból állítjuk elő oly módon, hogy a szálas - előnyösen 50-200 /um szálvastagságú - vagy a szemcsés - előnyösen 200-400 /um szemcseátmérőjű - anyagot tömörítjük. Önmagában ismert módon mérjük a tömörített, hőszigetelő, szálas vagy szemcsés szerkezetű - ún. mikrocellás - anyag diffúzió útján történő gázérzékelési sebességét és levegőáteresztő képességét. Robbanásbiztosnak nyilvánítjuk a védelmet, ha az így előállított falfelületen keresztül a gázérzékelési sebesség legalább olyan, hogy 15 sec. alatt 100 ARH %-os gáz esetében eléri a 40 ARH “Zoos értéket, és a levegőáteresztő képesség pedig 1 Pa nyomásesés hatására 1 sec. alatt 1 cm3 négyzetcentiméterenként. Megjegyezzük, hogy az ARH rövidítés Alsó Robbanási Határértéket jelent, a 100 ARH %-os gáz pl. metán esetén 5 tf% metánt tartalmazó levegőnek felel meg. Vizsgálataink kimutatták, hogy az ismertetett eljárás elsősorban viszonylag kis térfogatú térrészek esetén igen hatásos, ezért az eljárás célszerű foganatosítási módja esetén 1 cm3-nél kisebb térrészt alakítunk ki. A találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítási módjánál szálas szerkezetű anyagként kőzetgyapotot - előnyösen bazaltgyapotot, vagy üveggyapotot -, szemcsés szerkezetű anyagként üveggyöngyöt vagy kerámia alapú anyagot használunk. A találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosításánál a szálas vagy szemcsés szerkezetű anyagból előállított mikrocellás anyagot 2-5 mm vastagságban alkalmazzuk. A találmány tárgya továbbá robbanásbiztos, célszerűen hordozható érzékelőfej gázkoncentráció - előnyösen bányákban a metán és/vagy szénmonoxid -mérésére. Az érzékelőfej tartalmaz vezetőképességét a környezetében levő gáz-levegő koncentrációjának függvényében változó félvezető elemet, amely félvezető elem tartófoglalatával együtt házban van elhelyezve oly módon, hogy a félvezető elem a ház síkjából kiemelkedően van kiképezve. A tartófoglalat és a ház között célszerűen műgyanta térkitöltés van, az érzékelőfej félvezető eleméhez csatlakozó villamoskábel pedig szikrabiztos kivitelű. A találmány szerinti érzékelőfej lényege, hogy a félvezetőelem kettősfalú, a házhoz rögzíthető és ahhoz illeszkedő acél védőburával van körülvéve és a védőbura falain gázáteresztő nyílások vannak, kiképezve. A kettősfalú védőbura két fala közötti tér tömörített, hőszigetelő, szálas vagy szemcsés szerkezetű - ún. mikrocellás - anyagból kialakított réteggel van kitöltve. Az érzékelőfej egy előnyös kiviteli alakjánál a kettősfalú védőbura falai felületének 10-50%-án - előnyösen 20%-án - vannak a gázáteresztő nyílások kiképezve. Az érzékelőfej további előnyös kiviteli alakja esetén mikrocellás anyagként előnyösen hőszigetelő, tömörített bazaltgyapot van a kettősfalú védőbura falai között elhelyezve, amely réteg vastagsága célszerűen 2-5 mm. Az érzékelőfej kialakításánál fogva jól alkalmazható előnyösen bányákban a metán és/vagy a szénmonoxid mérésére. Az érzékelőfej pl. alkalmazható a bányászok állandó felszerelésén, ahol előnyösen a bányászlámpára vagy annak tartozékára - célszerűen a bányászlámpa akkumulátorfedelére, abba beépítve - van rögzítve, az érzékelőfejhez csatlakozó, önmagában ismert jelfeldolgozó, kijelző és riasztó egységgel együtt. Az érzékelőfej helyhez kötötten is felhasználható. Ilyen eset lehet pl. ha az érzékelőfejek a bányákban meghatározott helyre vannak telepítve és előnyösen flexibilis csatlakozáson keresztül önmagában ismert központi jelfeldolgozó, kijelző és riasztó egységgel, célszerűen sokcsatornás mikroprocesszoros rendszerrel vannak összekötve. A találmány szerinti érzékelőfej előnyös, példaként kiviteli alakját a mellékelt rajzokon ismertetjük, ahol- az 1. ábrán az érzékelőfej félnézet, félmetszeti képe,- a 2. és a 3. ábrán a kettősfalú védőbura egyes falainak a célszerű kiviteli alakjai láthatók. Az 1. ábrán az érzékelőfej 1 házhoz csatlakozik a rögzíthető és az 1 házhoz előírt módon (robbanásbiztosan) illeszkedő kettősfalú védőbura. A védőbura anyaga a szigorú előírások miatt célszerűen acél. A kettősfalú védőbura külső 3 falból és belső 4 falból van kialakítva. A két 3, 4 fal között van elhelyezve a mikrocellás anyagból kialakított 5 réteg. Ahhoz, hogy a kettősfalú védőburán és a két 3, 4 fal között elhelyezett mikrocellás 5 rétegen keresztül az érzékelendő gáz eljuthasson a védőbura belsejében lévő 8 félvezető elemhez, a védőbura 3, 4 falain gázáteresztő 9 nyílások vannak kiképezve. A 8 félvezető elem 7 tartófoglalatával együtt az 1 házban van elhelyezve oly módon, hogy a 8 félvezető elem az 1 ház síkjából kiemelkedően van kiképezve. A 7 tartófoglalat és az 1 ház között célszerűen műgyanta 6 kiöntés van. Az 1 házba a 8 félvezető elemhez csatlakozó villamos 10 kábel nyúlik be, amelynek táplálása önmagában ismert szikrabiztos kivitelben van kialakítva. Az 1 házhoz rögzíthető, kettősfalú célszerűen acél védőbura két 3, 4 fala egymáshoz rögzíthető módon van kialakítva. A két 3, 4 fal egymáshoz való rögzítése megoldható például úgy, hogy a két 3,4 fal a robbanásbiztos kivitelnek megfelelő csavarmenettel, egymáshoz csavarozhatóan van kiképezve. A kettősfalú védőbura is célszerűen csavarmenettel rögzíthető az 1 házhoz. A kettősfalú védőbura külső 3 falának belső részén, a belső 4 fal rögzítésére szolgáló csavarmenet az 1 házhoz való rögzítésre is felhasználható. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
