一種礦用甲烷傳感器的製作方法

2023-05-01 13:53:01

專利名稱：一種礦用甲烷傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及礦用設備領域，具體說是一種礦用甲烷傳感器，主要應用於煤礦安全監控系統中甲烷濃度的監測、報警，適用於無淋水、泌水、蒸汽的環境中和無強烈腐蝕性氣體、含有瓦斯或者煤塵的礦井下。
背景技術：
我國雖是煤炭大國，但人均佔有資源相對貧乏，隨著國民經濟的發展，對煤炭的需求越來越大。而近幾年來安全事故不斷，給國民生產和人民財產造成了損失。煤礦用甲烷傳感器是專門針對瓦斯突出事故而設計的甲烷濃度監測設備，能夠實時監測甲烷濃度，進行數據顯示、上傳及報警，保障作業面人員安全。傳統的礦用甲烷傳感器存在檢測參數和輸出制式上單一、傳輸距離短、不可移動等缺點，亟待改進。
發明內容為解決上述存在的技術問題，本實用新型提供了一種礦用甲烷傳感器，增加了檢測參數和輸出制式，檢測準確，移動方便。為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案如下一種礦用甲烷傳感器，包含有殼體，所述殼體的內部設置有傳感元件、電路板，所述傳感元件包含有甲烷濃度傳感元件和溫度傳感元件，所述電路板上設置有微處理器，在所述微處理器的外圍連接有A/D轉換電路、數字電位器、顯示電路、聲光報警電路、200-1000HZ頻率信號輸出電路和總線通訊電路，所述殼體上設置有進氣窗、顯示窗、報警音箱和閃光罩，所述電路板連接傳感元件、顯示窗、報警音箱和閃光罩。所述傳感元件的外部設置有保護罩。所述傳感兀件設置於殼體的底部，所述進氣窗設置於殼體上與傳感兀件相對應的位置。還包含有活動進氣蓋，所述活動進氣蓋設置於殼體的底部，所述進氣窗設置於活動進氣蓋上。所述報警音箱突出於殼體的外側，用於閃光報警的閃光罩設置於進氣窗的兩側。所述殼體的側面設置有電纜防水接頭。所述殼體的頂部設置有懸掛提手。所述總線通訊接口採用RS485通訊總線。本實用新型採用高精度A/D轉換器及數字電位器、微處理器進行甲烷濃度的A/D轉換，具有工作精度高、穩定可靠的特點；在傳統甲烷傳感器的基礎上增加了對同一測點環境溫度的檢測，因而更便於分析環境狀況；信號輸出採用200-1000HZ頻率信號輸出或RS485總線輸出兩種制式，更方便用戶根據現場實際情況選擇使用；超限聲光報警對聲音和光線指標提高，利於用戶及時察覺並採取必要措施；結構上還採用了防水密封設計，進氣窗及活動進氣蓋的設計既保證了氣體的流通性和傳感器校準的方便性，又達到了防水的目的。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1的右視圖；圖3為圖1的左視圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述如圖1、圖2和圖3所示為本實用新型的一個具體實施例，包含有殼體3，所述殼體3的內部設置有傳感兀件11、電路板9。所述傳感元件11包含有甲烷濃度傳感元件和溫度傳感元件，外部設置有保護罩10。為方便起見，將傳感元件11設置於殼體3的底部。所述殼體3上設置有進氣窗5,所述進氣窗5可設置於殼體3的底部,與傳感兀件11所在的位置相對應。所述殼體3上設置有顯不窗4、報警音箱8和閃光罩6,所述報警音箱8突出於殼體3的外側，用於閃光報警的閃光罩6設置於進氣窗5的兩側。電路板9上設置有微處理器，在所述微處理器的外圍連接有A/D轉換電路、數字電位器、顯示電路、聲光報警電路、200-1000Hz頻率信號輸出電路和總線通訊電路。所述傳感元件11與A/D轉換電路、數字電位器等連接；所述顯示窗4與顯示電路連接，所述報警音箱8和閃光罩6分別與聲光報警電路連接，實現傳感元件11檢測的到的甲烷濃度信息和溫度信息在顯示窗4顯示，通過200-1000HZ頻率信號輸出或者RS485總線輸出兩種制式輸出；超限通過報警音箱8和閃光罩6進行聲光報警。作為更加完善的設計，還可以在殼體3上設置活動進氣蓋7，所述活動進氣蓋7設置於殼體3的底部，所述進氣窗5設置於活動進氣蓋7上，保證了氣體的流通性和傳感器校準的方便性。所述殼體3的側面設置有電纜防水接頭2，達到了防水的目的。所述殼體3的頂部設置有懸掛提手1，便於提拉和懸掛，使用方便，移動靈活。本實用新型在煤礦井下使用時，環境中的氣體通過進氣窗5及活動進氣蓋7進入傳感元件11中甲烷濃度傳感元件所在的氣室，溫度由帖在殼體I上的溫度傳感元件感知，經高精度的A/d轉換電路及數據電位器進行A/D轉換及信號放大，傳給微處理器進行數據採集、處理，將甲烷濃度信號轉換為20(Tl000Hz的頻率信號輸出，或將溫度、甲烷濃度信息經RS485信號通訊輸出。當瓦斯濃度高於設定值時，微處理器經驅動電路，驅動聲光報警電路，報警音箱8的蜂鳴器和閃光罩6內部的指示燈分別啟動進行聲光報警。輸出信號經電纜防水接頭2接入的電纜輸出，報警信號經驅動放大後，由報警音箱8發出報警聲級強度在距其Im遠處的聲響信號的聲壓級不小於80dB (A)的警示聲音。光信號經閃光罩6立體警示，能在20m遠處清晰可見。當然，上述說明並非是對本實用新型的限制，本實用新型也並不僅限於上述舉例，本技術領域的技術人員在本實用新型的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種礦用甲燒傳感器，包含有殼體(3),其特徵在於,所述殼體(3)的內部設置有傳感元件(11)、電路板(9)，所述傳感元件(11)包含有甲烷濃度傳感元件和溫度傳感元件，所述電路板(9)上設置有微處理器，在所述微處理器的外圍連接有A/D轉換電路、數字電位器、顯示電路、聲光報警電路、200-1000Hz頻率信號輸出電路和總線通訊電路，所述殼體(3)上設置有進氣窗(5)、顯不窗(4)、報警音箱(8)和閃光罩(6),所述電路板(9)連接傳感元件(11)、顯示窗(4)、報警音箱(8)和閃光罩(6)。
2.根據權利要求1所述的一種礦用甲烷傳感器，其特徵在於，所述傳感元件(11)的外部設置有保護罩(10)。
3.根據權利要求1或2所述的一種礦用甲烷傳感器，其特徵在於，所述傳感元件(11)設置於殼體(3)的底部，所述進氣窗(5)設置於殼體(3)上與傳感元件(11)相對應的位置。
4.根據權利要求1所述的一種礦用甲烷傳感器，其特徵在於，還包含有活動進氣蓋(7)，所述活動進氣蓋(7)設置於殼體(3)的底部，所述進氣窗(5)設置於活動進氣蓋(7)上。
5.根據權利要求1所述的一種礦用甲烷傳感器，其特徵在於，所述報警音箱(8)突出於殼體(3)的外側,用於閃光報警的閃光罩(6)設置於進氣窗(5)的兩側。
6.根據權利要求1所述的一種礦用甲烷傳感器，其特徵在於，所述殼體(3)的側面設置有電纜防水接頭(2)。
7.根據權利要求1所述的一種礦用甲烷傳感器，其特徵在於，所述殼體(3)的頂部設置有懸掛提手(I)。
8.根據權利要求1所述的一種礦用甲烷傳感器，其特徵在於，所述總線通訊電路採用RS485通訊總線。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用甲烷傳感器，涉及礦用設備領域，包含有殼體(3)，所述殼體(3)的內部設置有傳感元件(11)、電路板(9)，所述傳感元件(11)包含有甲烷濃度傳感元件和溫度傳感元件，所述電路板(9)上設置有微處理器，在所述微處理器的外圍連接有A/D轉換電路、數字電位器、顯示電路、聲光報警電路、200-1000Hz頻率信號輸出電路和總線通訊電路，所述殼體(3)上設置有進氣窗(5)、顯示窗(4)、報警音箱(8)和閃光罩(6)，所述電路板(9)連接傳感元件(11)、顯示窗(4)、報警音箱(8)和閃光罩(6)。本實用新型具有工作精度高、穩定可靠的特點，實現在同一測點對溫度和甲烷濃度的檢測，採用兩種輸出制式，更加方便。
文檔編號G01N27/00GK202916223SQ201220411920
公開日2013年5月1日 申請日期2012年8月20日 優先權日2012年8月20日
發明者湯建泉, 歐元慶, 常國昕, 譚波, 蘇寶生, 孫豐剛 申請人:山東科大中天安控科技有限公司