CN107202874A - 一种用于可燃气体探测的探头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于可燃气体探测的探头，其包括壳体，所述壳体内设置有上下开口的收容腔，所述收容腔的上部安装有传感器承载座。所述传感器承载座的上表面向内凹陷形成有检测腔，其中部设置有容置通孔，其内设置有可燃气体燃烧传感器。所述传感器电性连接有功能电路板；所述功能电路板用于数据采集、处理和传输，其连接有外接接口以便与外界进行数据交换；所述外接接口设置在所述壳体收容腔的下开口处。本发明涉及的一种用于可燃气体探测的探头，其能够对环境中的可燃气体含量进行有效、精准的探测。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于可燃气体探测的探头，其可对环境中可燃气体的含量进行探测，进而确定环境是否存在爆炸可能的安全隐患。
背景技术
随着社会的发展以及科技的进步，人类对于各类矿产的需求不断增加，这就使得人类不断加大对于各类矿产的探测以及开发的力度。
常见的矿产一般是存在与地下或是山中，都需要开挖出一定长度或是深度的矿洞，才能到达矿产所在区域。然后通过大型的挖掘机械对矿产进行挖掘，开采出来的矿产在通过传送履带或是运输车辆输送出去。
由于通常矿产的所在位置一般都是深入地下或是山中，环境较为封闭，而且伴随矿产还有很大的几率存有易燃易爆气体或是其他毒害气体，因此，也就使得矿产的开采环境较为危险，因为涉及到开采矿工的人身安全，因此，对于安全性能的要求比较高。
而近年来，随着科学技术的不断发展，自动化机械设备被不断的开发制造出来，因此，也开始替代人工出现在比较危险的作业场所进行作业，这样，操作人员只需要遥控机械设备工作即可，而不必亲临危险环境，极大的提高了安全性。
这种自动化机械的大规模使用，虽然在一定程度上解决了操作人员的安全问题，但又产生了其自身的安全性能问题。由于，这些自动化机械都是在矿洞内进行作业，而矿洞内的空气环境是十分复杂的，很容易就会因矿产的开采而泄露出大量封存的易燃易爆气体，而自动化机械在作业过程中，又很容易产生静电。当空气中的易燃易爆气体达到临界点时，遇到静电，则即会产生爆炸，从而造成机械设备的损坏；严重时，甚至会造成矿洞的塌方，产生的经济损失十分严重。
因此，确有必要来开发一种用于探测环境中可燃气体含量的探头，其可以有效的探测环境中的可燃气体含量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于可燃气体探测的探头，其能够对环境中的可燃气体含量进行有效、精准的探测。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于可燃气体探测的探头，其包括壳体，所述壳体内设置有上下开口的收容腔，所述收容腔的上部安装有传感器承载座。其中所述传感器承载座的上表面向内凹陷形成有检测腔，其上部设置有盖体，其中部设置有容置通孔。所述容置通孔内设置有可燃气体燃烧传感器，其电性连接有功能电路板。所述功能电路板用于数据的采集、处理和传输，其连接有外接接口以便与外界进行数据交换；所述外接接口设置在所述壳体收容腔的下开口处。使用时，外部空气通过所述盖体上的空气流通孔进入到所述检测腔内，所述传感器对其中的可燃气体进行探测，所述功能电路板获得所述传感器的数据，对其处理后将其通过所述外接接口传递给外部。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述检测腔内容置有蜂巢式过滤片，其盖设在所述容置通孔上，用于过滤进入空气中的灰尘。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述功能电路板包括基板电路板、控制和测量电路板以及通讯和电源电路板。其中所述基板电路板用于检测出所述传感器的电位差；所述控制和测量电路板上设置有放大电路和用于数据处理的处理器，其能够将所述电位差数据转换为具体的数字信号；所述通讯和电源电路板上设置有RS485 接口电路和电源电路。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述传感器承载座内还设置有上下贯通的测试气体通道，用于从其下部的所述壳体的收容腔内引入测试气体。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述传感器承载座上还设置有连接槽，连通所述测试气体通道开口和所述容置通孔，所述测试气体从所述测试气体通道通过后，经由所述连接槽，流到所述容置通孔位置，以供所述传感器探测。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述通讯和电源电路板上连接有气体电磁阀，用以控制所述测试气体进入所述传感器承载座下部的所述收容腔内。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述壳体底部设置有安装螺杆，其上设置有减震块。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述盖体下还设置有卡簧。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述盖体通过铆钉安装在所述传感器承载座上。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述传感器承载座底部收容在所述壳体收容腔的上部，其通过螺栓安装在所述壳体的上部处。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述外接接口与所述壳体收容腔的下开口之间设置有密封圈。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明涉及的一种用于可燃气体探测的探头，其采用可燃气体燃烧传感器进行环境中可燃气体含量的探测，使得其能够快速、准确的探测到环境中可燃气体的含量；同时，对于可燃气体种类的探测范围，也有很大的扩展，使得其使用范围很广。
附图说明
图1是本发明涉及的一个实施方式提供的一种用于可燃气体探测的探头的结构示意图；
图2是图1所示的一种用于可燃气体探测的探头，其分解结构示意图；
图3是图1所示的一种用于可燃气体探测的探头，其传感器承载座的正面结构示意图；
图4是图1所示的一种用于可燃气体探测的探头，其探测时的气体流向示意图。
图1~4中的附图标记说明如下：
壳体 10 收容腔 12
外接接口 13 基板电路板 14
密封圈 15 控制和测量电路板 16
气体电磁阀 17 通讯和电源电路板 18
安装螺杆 19 减震块 192
传感器承载座 20 检测腔 22
蜂巢式过滤片 23 容置通孔 24
盖体 25 空气流通孔 252
测试气体通道 26 卡簧 27
连接槽 28 传感器 30。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例，对本发明涉及的一种用于可燃气体探测的探头的技术方案作进一步的详细描述。
请参阅图1、2所示，本发明的一个实施方式提供了一种用于可燃气体探测的探头，其包括壳体10。
所述壳体10内设置有上下开口的收容腔12，其上部安装有传感器承载座20。其中所述传感器承载座20的底部收容在所述壳体10收容腔12的上部，其具体可以是通过螺栓安装在所述壳体10的上部处。
其中，所述传感器承载座20的上表面向内凹陷形成有检测腔22，其中部设置有容置通孔24，其内设置有可燃气体燃烧传感器，例如，NAP-57A式可燃气体燃烧传感器，但不限于，此处仅为举例式说明。
其中所述检测腔22内还容置有蜂巢式过滤片23，其盖设在所述容置通孔24上，用于预先过滤进入空气中的灰尘。所述检测腔22的上部开口处还设置有盖体25，其下设置有卡簧27。所述盖体25具体可以是通过铆钉安装在所述传感器承载座20上。
请参阅图3所示，其中所述传感器承载座20内还设置有上下贯通的测试气体通道26，用于从其下部的所述壳体10的收容腔12内引入测试气体。其中所述传感器承载座20上还设置有连接槽28，连通所述测试气体通道26的开口和所述容置通孔24，所述测试气体从所述测试气体通道26通过后，经由所述连接槽28，流到所述容置通孔24位置，以供所述传感器探测。
进一步的，所述壳体10的收容腔12内还设置有功能电路板，其与所述传感器电性连接，并通过设置在所述收容腔12下部开口处的外接接口13与外部进行数据交换，其中所述外接接口13具体可以是一个7pin接头，但不限于。进一步的，为保证所述外接接口13与所述壳体收容腔下开口之间配接的紧密性，两者之间还设置有密封圈15。
进一步的，所述功能电路板具体包括基板电路板14、控制和测量电路板16以及通讯和电源电路板18。其中所述基板电路板14用于检测出所述传感器的电位差；所述控制和测量电路板16上设置有放大电路和用于数据处理的处理器，其中的数据处理包括但不限于，将所述电位差数据转换为具体的数字信号；所述通讯和电源电路板18上设置有RS485接口电路和电源电路。
进一步的，本发明将一个功能电路板拆分为3个相互独立功能的电路板，是充分考虑到所述壳体10内收容腔12的内部结构而做出的一个创新设计，因为所述壳体10内收容腔12空间有限，若用一个功能电路板来实现功能，则很难被收容腔完整收纳。同时，还要考虑到收容腔12内还要容置其他元器件，因此，将一个完整的功能电路板拆分为3个。
进一步的，这3个功能电路板14、16、18间的相互位置设置，也是结合考虑了收容腔12内空间大小，以及后续元器件的设置。其中所述基板电路板14和控制和测量电路板16之间是相互平行设置，而所述控制和测量电路板16和通讯和电源电路板18之间则是相互垂直设置，这是考虑所述通讯和电源电路板18上还会设置其他功能元件，若是还是按照平行设置的方式，则收容空间会不够。
另外，拆分的所述3个功能电路板，其各自功能划分也是充分考虑到数据的采集、处理以及传输的便利性。其中所述3个功能电路板可以是通过1.5mm镀金插针层层相连，所述通讯和电源电路板18在通过线缆与所述外接接口13连接，但不限于。
进一步的，其中所述外接接口13可以是外接一个报警装置，当所述功能电路板发现所述传感器探测的可燃气体含量已达到预设警戒值，其可以通过所述外接接口13将报警信息发送到外接的报警装置上，所述报警装置接到报警信息后，进而发出报警提醒。
或者，所述外接接口13可以是外接一个控制装置，其将报警信息传递给所述控制装置，后续由所述控制装置来决定如何处理和反馈这一报警信息。例如，可以是进行报警，也可以是根据所述报警信息来进行其他设备的关闭操作等等。
具体的，其中所述控制装置和所述功能电路板之间的数据传输可以是以标准的RS485半双工接口连接，两者间的数据通讯采用标准的MODBUS RTU协议。其中所述控制装置为主站，所述功能电路板为从站，所述控制装置不断地询问所述功能电路板并得到其响应数据，数据包含检测数据、状态数据等数据，所述控制装置分析该数据，并刷新输出和显示状态。
进一步的，其中所述通讯和电源电路板18上还连接有气体电磁阀17，所述气体电磁阀17与外部存放可燃测试气体的气瓶连接，从而将测试气体引入到所述传感器承载座20下部的所述收容腔12内。
使用时，请参阅图4所示，外部环境中的空气通过所述盖体25上的空气流通孔252进入到所述检测腔22内，穿过所述蜂巢式过滤片23，到达所述容置通孔24处，所述传感器30对其中的可燃气体进行探测，所述功能电路板获得所述传感器的探测数据，对其处理后将其通过所述外接接口13传递给外部。其中气体流向请参阅图中自上而下的箭头所示。
而每次探测使用后，为保证下次探测使用的精准度，所述探头自身还可以进行自检操作。具体为，所述传感器30或是功能电路板通过打开所述电磁阀17，使得存有测试可燃气体的外部气瓶通过气管以及所述电磁阀17，向所述收容腔12内通入可燃测试气体，测试可燃气体通过所述测试气体通道26和连接槽28，从而到达所述容置通孔24处，待所述传感器30自检探测完成后，则关闭所述电磁阀17。其中气体流向请参阅图中自下而上的箭头所示。
进一步的，在不同实施方式中，为方便所述探头在不同位置的安装，其壳体10底部还可设置有安装螺杆19。所述安装螺杆19上还设置有橡胶减震块192。
本发明涉及的一种用于可燃气体探测的探头，其采用可燃气体燃烧传感器进行环境中可燃气体含量的探测，使得其能够快速、准确的探测到环境中可燃气体的含量；同时，对于可燃气体种类的探测范围，也有很大的扩展，使得其使用范围很广。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种用于可燃气体探测的探头；其特征在于，其包括壳体，所述壳体内设置有上下开口的收容腔，所述收容腔的上部安装有传感器承载座；
其中所述传感器承载座的上表面向内凹陷形成有检测腔，其上部设置有盖体，其中部设置有容置通孔；所述容置通孔内设置有可燃气体燃烧传感器，其电性连接有功能电路板；所述功能电路板用于数据的采集、处理和传输，其连接有外接接口以便与外界进行数据交换；所述外接接口设置在所述壳体收容腔的下开口处；
使用时，外部空气通过所述盖体上的空气流通孔进入到所述检测腔内，所述传感器对其中的可燃气体进行探测，所述功能电路板获得所述传感器的数据，对其处理后将其通过所述外接接口传递给外部。
2.根据权利要求1所述的一种用于可燃气体探测的探头；其特征在于，其中所述检测腔内容置有蜂巢式过滤片，其盖设在所述容置通孔上，用于过滤进入空气中的灰尘。
3.根据权利要求1所述的一种用于可燃气体探测的探头；其特征在于，其中所述功能电路板包括基板电路板、控制和测量电路板以及通讯和电源电路板；
其中所述基板电路板用于检测出所述传感器的电位差；所述控制和测量电路板上设置有放大电路和用于数据处理的处理器，其能够将所述电位差数据转换为具体的数字信号；所述通讯和电源电路板上设置有RS485 接口电路和电源电路。
4.根据权利要求3所述的一种用于可燃气体探测的探头；其特征在于，其中所述传感器承载座内还设置有上下贯通的测试气体通道，用于从其下部的所述壳体的收容腔内引入测试气体。
5.根据权利要求4所述的一种用于可燃气体探测的探头；其特征在于，其中所述传感器承载座上还设置有连接槽，连通所述测试气体通道开口和所述容置通孔，所述测试气体从所述测试气体通道通过后，经由所述连接槽，流到所述容置通孔位置，以供所述传感器探测。
6.根据权利要求5所述的一种用于可燃气体探测的探头；其特征在于，其中所述通讯和电源电路板上连接有气体电磁阀，用以控制所述测试气体进入所述传感器承载座下部的所述收容腔内。
7.根据权利要求1所述的一种用于可燃气体探测的探头；其特征在于，其中所述壳体底部设置有安装螺杆，其上设置有减震块。
8.根据权利要求1所述的一种用于可燃气体探测的探头；其特征在于，其中所述盖体下还设置有卡簧。
9.根据权利要求1所述的一种用于可燃气体探测的探头；其特征在于，其中所述盖体通过铆钉安装在所述传感器承载座上；其中所述传感器承载座底部收容在所述壳体收容腔的上部，并通过螺栓安装在所述壳体的上部处。
10.根据权利要求1所述的一种用于可燃气体探测的探头；其特征在于，其中所述外接接口与所述壳体收容腔的下开口之间设置有密封圈。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20170926 |