智能礦用紅外甲烷探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種紅外甲烷探頭，特別涉及一種智能型煤礦用紅外甲烷探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦安全一直以來是我國(guó)亟待解決的問題，而甲烷等易燃易爆氣體是安全生產(chǎn)的主要威脅。近年來，由甲烷泄漏引起的煤礦爆炸事故頻繁發(fā)生，造成巨大的損失。另外，甲烷氣體釋放后還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。因此，必須通過靈敏可靠的傳感器對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，才能實(shí)現(xiàn)安全預(yù)警，避免環(huán)境污染。煤礦用紅外甲烷傳感器是檢測(cè)煤礦甲烷濃度的一種裝備，紅外甲烷探測(cè)器是其核心部件，決定測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0003]礦井往往是封閉空間，工況比較復(fù)雜，水汽和粉塵含量很高。如果水汽或粉塵進(jìn)入紅外甲烷探測(cè)器的光室，會(huì)影響測(cè)量精度。如果水汽或粉塵進(jìn)入紅外甲烷探測(cè)器的接口插孔，會(huì)造成連接問題，影響濃度信號(hào)的輸出。同時(shí)，水汽和粉塵引起腐蝕問題。由于現(xiàn)有的紅外甲烷傳感器不能很好地防止水汽或粉塵侵蝕，可能造成誤報(bào)警情況發(fā)生，這種情況的存在對(duì)工人的人身安全和企業(yè)的正常生產(chǎn)是十分不利的。
[0004]現(xiàn)有的大多數(shù)紅外甲烷探測(cè)器和煤礦用紅外甲烷傳感器主機(jī)配合一起才能實(shí)現(xiàn)濃度信號(hào)的處理、采樣，傳感器的調(diào)零和標(biāo)定也只能在傳感器端完成，這就使調(diào)零和標(biāo)定工作必須在傳感器安裝現(xiàn)場(chǎng)完成，使用很不方便。
[0005]溫度不僅影響紅外甲烷探測(cè)器中熱釋電傳感器的信號(hào)輸出，還會(huì)影響紅外濾光片的特性和光機(jī)結(jié)構(gòu)。煤礦井下的溫度變化范圍大，會(huì)降低紅外甲烷探測(cè)器的濃度信號(hào)的準(zhǔn)確性。為了提高紅外甲烷傳感器的測(cè)量精度，把溫度補(bǔ)償模塊集成在主機(jī)上，因?yàn)闇囟葌鞲衅鞑辉诩t外甲烷探測(cè)器內(nèi)部，不能準(zhǔn)確地反映內(nèi)部溫度情況，溫度補(bǔ)償效果不佳。
[0006]因此，需要對(duì)現(xiàn)有的煤礦用紅外甲烷傳感器進(jìn)行升級(jí)改造，開發(fā)智能紅外甲烷探頭，提高防塵防水能力、操作便利性和測(cè)量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種智能礦用紅外甲烷探頭，提高紅外甲烷探測(cè)器的防塵防水能力；可對(duì)礦用紅瓦甲烷探頭進(jìn)行單獨(dú)調(diào)零、標(biāo)定，不用安裝在煤礦用紅外甲烷傳感器的主板上，提高傳感器維護(hù)的便捷性；在礦用紅外甲烷探頭內(nèi)部集成溫度補(bǔ)償模塊，提高測(cè)量精度和結(jié)構(gòu)緊湊性。
[0008]本實(shí)用新型提出的一種智能礦用紅外甲烷探頭，所述的智能礦用紅外甲烷探頭包括探頭殼體、及設(shè)置于探頭殼體內(nèi)的微孔過濾膜、智能紅外甲烷探測(cè)器、接口模塊，所述的智能紅外甲烷探測(cè)器固定在所述的接口模塊上，并通過所述的接口模塊與外圍電路相連，輸出模擬電壓信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。
[0009]該智能礦用紅外甲烷探頭中，所述的探頭殼體包括探頭頂殼、過濾網(wǎng)、密封墊片、密封圈、探頭底殼，探頭頂殼、探頭底殼和過濾網(wǎng)。均采用不銹鋼材質(zhì)。所述的密封墊片置于所述的微孔過濾膜與所述的過濾網(wǎng)之間，所述的過濾網(wǎng)置于所述的密封墊片與所述的探頭頂殼之間，所述的密封圈安裝在所述的探頭底殼的凹槽上，所述的智能紅外甲烷探測(cè)器和所述的接口模塊安裝在所述的探頭殼體內(nèi)。
[0010]該智能礦用紅外甲烷探頭中，所述的智能紅外甲烷探測(cè)器包括紅外甲烷探測(cè)器、紅外甲烷探測(cè)器驅(qū)動(dòng)電路、放大器、A/D轉(zhuǎn)化模塊、溫度補(bǔ)償模塊和微處理器。微處理器采用單片機(jī)，與A/D轉(zhuǎn)化模塊、溫度補(bǔ)償模塊相連接。
[0011]該智能礦用紅外甲烷探頭中，所述的接口模塊包括連接板、2個(gè)電源管腳、I個(gè)模擬信號(hào)管腳、2個(gè)數(shù)字信號(hào)管腳。
[0012]該智能礦用紅外甲烷探頭中，所述的探頭殼體內(nèi)壁與所述的智能紅外甲烷探測(cè)器外壁之間留有縫隙。
[0013]該智能礦用紅外甲烷探頭中，所述的微孔過濾膜采用PTFE結(jié)構(gòu)，置于所述的智能紅外甲烷探測(cè)器的上表面。
[0014]與現(xiàn)有紅外甲烷探測(cè)器相比，本實(shí)用新型的有益效果是:采用獨(dú)特的光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)置了過濾網(wǎng)、密封圈、密封墊片和微孔過濾膜等結(jié)構(gòu)，使得防塵防水性能更佳；采用溫度補(bǔ)償模塊和溫度補(bǔ)償算法，測(cè)量結(jié)果更精確；在其內(nèi)部集成了微處理器，可單獨(dú)調(diào)零標(biāo)定，維護(hù)更便捷，另外在探頭殼體內(nèi)壁和探測(cè)器的外壁直接留有間隙，通過間隙內(nèi)的空氣保持內(nèi)部的溫度，進(jìn)一步的防止了外部的粉塵及水汽進(jìn)入內(nèi)部，提高了防塵防水效果。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型智能礦用紅外甲烷傳感器的拆分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了能更加清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例1。
[0018]如圖1所示，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，該智能礦用紅外甲烷探頭包括探頭殼體1、及設(shè)置于所述探頭殼體I內(nèi)的微孔過濾膜2、智能紅外甲烷探測(cè)器3、接口模塊4。
[0019]所述的探頭殼體I包括探頭頂殼11、過濾網(wǎng)12、密封墊片13、密封圈14、探頭底殼15，所述的探頭頂殼11、過濾網(wǎng)12、探頭底殼15采用不銹鋼材質(zhì)，密封墊片13和密封圈14采用氟橡膠材質(zhì)。所述的智能紅外甲烷探測(cè)器3包括紅外甲烷探測(cè)器、紅外甲烷探測(cè)器驅(qū)動(dòng)電路、放大器、A/D轉(zhuǎn)化模塊、溫度補(bǔ)償模塊和微處理器，微處理器采用單片機(jī)，與A/D轉(zhuǎn)化模塊、溫度補(bǔ)償模塊相連接。所述的接口模塊4包括連接板、2個(gè)電源管腳、I個(gè)模擬信號(hào)管腳、2個(gè)數(shù)字信號(hào)管腳。
[0020]所述的密封墊片13置于所述的微孔過濾膜2與所述的過濾網(wǎng)12之間。所述的過濾網(wǎng)12置于所述的密封墊片13與所述的探頭頂殼11之間。所述的密封圈14安裝在所述的探頭底殼15的凹槽上。所述的PTFE微孔過濾膜2粘貼在所述的智能紅外甲烷探測(cè)器3的上表面。所述的智能紅外甲烷探測(cè)器3固定在所述的接口模塊4上，并通過所述的接口模塊4與外圍電路相連。所述的智能紅外甲烷探測(cè)器3和所述的接口模塊4安裝在所述的探頭殼體I內(nèi)，所述的智能紅外甲烷探測(cè)器3的外壁與所述的探頭殼體I的內(nèi)壁留有一定間隙。
[0021]通過所述的接口模塊4上的2個(gè)電源管腳對(duì)所述的智能紅外甲烷探測(cè)器3供電，待環(huán)境中的甲烷氣體以擴(kuò)散方式進(jìn)入到所述的智能紅外甲烷探測(cè)器3的光室之后，所述的智能紅外甲烷探測(cè)器3通過所述的接口模塊4上的2個(gè)數(shù)字信號(hào)管腳輸出數(shù)字信號(hào)，通過所述的接口模塊4上的I個(gè)模擬信號(hào)管腳輸出模擬電壓信號(hào)。
[0022]該實(shí)用新型的智能礦用紅外甲烷探頭，由于采用獨(dú)特的光機(jī)結(jié)構(gòu)和PTFE微孔過濾膜，充分利用了智能紅外甲烷探測(cè)器紅外光源的加熱作用，提高了探頭的防塵防水能力；該智能礦用紅外甲烷探頭中的智能紅外甲烷探測(cè)器集成了溫度補(bǔ)償模塊，提高了測(cè)量精度，擴(kuò)大了使用范圍；該智能礦用紅外甲烷探頭中的智能紅外甲烷探測(cè)器集成了微處理器，可單獨(dú)調(diào)零標(biāo)定，維護(hù)更加便捷。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能礦用紅外甲烷探頭，其特征在于，所述的智能礦用紅外甲烷探頭包括探頭殼體、及設(shè)置于探頭殼體內(nèi)的微孔過濾膜、智能紅外甲烷探測(cè)器、接口模塊，所述的智能紅外甲烷探測(cè)器固定在所述的接口模塊上，并通過所述的接口模塊與外圍電路相連，輸出模擬電壓信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能礦用紅外甲烷探頭，其特征在于，所述的探頭殼體包括探頭頂殼、過濾網(wǎng)、密封墊片、密封圈、探頭底殼，所述的密封墊片置于所述的微孔過濾膜與所述的過濾網(wǎng)之間，所述的過濾網(wǎng)置于所述的密封墊片與所述的探頭頂殼之間，所述的密封圈安裝在所述的探頭底殼的凹槽上，所述的智能紅外甲烷探測(cè)器和所述的接口模塊安裝在所述的探頭殼體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能礦用紅外甲烷探頭，其特征在于，所述的智能紅外甲烷探測(cè)器包括紅外甲烷探測(cè)器、紅外甲烷探測(cè)器驅(qū)動(dòng)電路、放大器、A/D轉(zhuǎn)化模塊、溫度補(bǔ)償模塊、微處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能礦用紅外甲烷探頭，其特征在于，所述的接口模塊包括連接板、2個(gè)電源管腳、I個(gè)模擬信號(hào)管腳、2個(gè)數(shù)字信號(hào)管腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能礦用紅外甲烷探頭，其特征在于，所述的探頭殼體內(nèi)壁與所述的智能紅外甲烷探測(cè)器外壁之間留有縫隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能礦用紅外甲烷探頭，其特征在于，所述的微孔過濾膜采用PTFE結(jié)構(gòu)，粘貼在所述的智能紅外甲烷探測(cè)器的上表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能礦用紅外甲烷探頭，其特征在于，所述的微處理器采用單片機(jī)，與所述的A/D轉(zhuǎn)化模塊、溫度補(bǔ)償模塊相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出的一種智能礦用紅外甲烷探頭，所述的智能礦用紅外甲烷探頭包括探頭殼體、及設(shè)置于探頭殼體內(nèi)的微孔過濾膜、智能紅外甲烷探測(cè)器、接口模塊，所述的智能紅外甲烷探測(cè)器固定在所述的接口模塊上，并通過所述的接口模塊與外圍電路相連，輸出模擬電壓信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。所述的探頭殼體包括探頭頂殼、過濾網(wǎng)、密封墊片、密封圈、探頭底殼，探頭頂殼、探頭底殼和過濾網(wǎng)。均采用不銹鋼材質(zhì)。所述的密封墊片置于所述的微孔過濾膜與所述的過濾網(wǎng)之間，所述的過濾網(wǎng)置于所述的密封墊片與所述的探頭頂殼之間，所述的密封圈安裝在所述的探頭底殼的凹槽上，所述的智能紅外甲烷探測(cè)器和所述的接口模塊安裝在所述的探頭殼體內(nèi)。
【IPC分類】G01N21-3504, G01N21-01
【公開號(hào)】CN204556484
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520055540
【發(fā)明人】郭功劍
【申請(qǐng)人】杭州北辰光電技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日