CN109540792A - 瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及浓度测量技术领域，具体涉及一种瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置。设置在瓦斯抽采管路上，包括支管路、激光发射件、激光接收件、控制室和引风机构；支管路具有上游端和下游端，上游端和下游端分别与抽采管路连通；激光发射件设置在支管路上，用于发射检测甲烷的激光；激光接收件与激光发射件对应的设置在支管路上，用于接收激光；控制室与激光发射件和激光接收件连接，用于分析甲烷的浓度；引风机构设置在支管路上，位于激光发射件和激光接收件的外侧，用于将抽采管路内的气体引入支管路内，使得支管路与抽采管路内的气体流速相同。本发明的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置具有检测速度快，检测准确的优点。

Description

瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置

技术领域

本发明涉及浓度测量技术领域，具体涉及一种瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置。

背景技术

瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。在高温、高压的环境中，在成煤的同时，由于物理和化学作用，继续生成瓦斯，在煤矿的开采中通常会开采到瓦斯。瓦斯的主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体。瓦斯中的甲烷的用途比较广泛，可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料，因此，会对煤矿开采中的瓦斯进行收集。收集的瓦斯的浓度是不定的，如浓度为30％的低浓度瓦斯，为了方便瓦斯的后期应用，需要在输送中对瓦斯中甲烷的浓度进行检测。

目前，现有技术中瓦斯抽采管路甲烷浓度的监测基本上采用微压差取气或者是自由扩散等方式，在使用过程中需要将取气装置插入到管道中，所存在的主要问题是取气装置的导气孔路容易堵塞、气体采集速度慢、气体扩散不均匀、受水蒸气粉尘影响大等问题；而另外一种常用的取气方式，是通过导管将甲烷气体从瓦斯抽采管路中抽出并进行预处理后再检测，操作过程复杂、检测速度慢并且测量不精确。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中检测管道中甲烷浓度检测速度慢，测量不准确的问题，从而提供一种检测速度快，检测准确的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置。

为解决上述问题，本发明的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，设置在瓦斯抽采管路上，包括支管路、激光发射件、激光接收件、控制室和引风机构；支管路具有上游端和下游端，所述上游端和所述下游端分别与所述抽采管路连通；激光发射件设置在所述支管路上，用于发射检测甲烷的激光；激光接收件与所述激光发射件对应的设置在所述支管路上，用于接收所述激光；控制室与所述激光发射件和所述激光接收件连接，用于分析甲烷的浓度；引风机构设置在所述支管路上，位于所述激光发射件和所述激光接收件的外侧，用于将所述抽采管路内的气体引入所述支管路内，使得所述支管路与所述抽采管路内的气体流速相同。

所述引风机构靠近所述下游端设置。

所述引风机构为燃气泵。

还包括位于所述激光发射件和所述激光接收件外侧、且靠近所述上游端设置在所述支管路上的用于过滤气体的过滤机构。

所述过滤机构包括过滤网。

还包括位于所述激光发射件和所述激光接收件外侧、设置在所述过滤机构下游的清洗机构，所述清洗机构的清洗端靠近所述过滤机构设置。

所述支管路位于所述抽采管路的外侧。

还包括设置在所述抽采管路和所述支管路之间的燃气阀门，所述支管路通过所述燃气阀门与所述抽采管路连通。

所述激光发射件靠所述上游端设置，所述激光接收件靠近所述下游端设置。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，设置在瓦斯抽采管路上，包括支管路，激光发射件，激光接收件，控制室和引风机构；支管路具有上游端和下游端，所述上游端和所述下游端分别与所述抽采管路连通；激光发射件设置在所述支管路上，用于发射检测甲烷的激光；激光接收件与所述激光发射件对应的设置在所述支管路上，用于接收所述激光；控制室与所述激光发射件和所述激光接收件连接，用于分析甲烷的浓度；引风机构设置在所述支管路上，位于所述激光发射件和所述激光接收件的外侧，用于将所述抽采管路内的气体引入所述支管路内，使得所述支管路与所述抽采管路内的气体流速相同。在对甲烷浓度进行检测时，所述支管路与所述抽采管路的气体流速相同，测量气体中甲烷浓度值为实时检测的，且测得的甲烷浓度值更加的准确；而且，操作过程比较简单，检测速度较快。

2.本发明的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，所述引风机构靠近所述下游端设置，以保证所述激光发射件和所述激光接收件之间的气体流速与所述抽采管路内的气体流速相同，以确保实时的测量气体中甲烷浓度值更加准确。

3.本发明的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，过滤机构的设置，可以过滤掉气体中的水蒸气、粉尘等，减少对激光检测甲烷浓度的影响，使得测量气体中甲烷浓度值更加准确。

4.本发明的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，清洗机构的设置可以在检测甲烷浓度时对所述过滤机构进行清洗，以保证过滤机构不会被堵塞，可以正常的工作，使得所述支管路与所述抽采管路的气体流速相同。

5.本发明的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，所述支管路位于所述抽采管路的外侧，可以方便对所述支管路的拆卸和维修，减少拆卸和维修成本。

6.本发明的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，所述燃气阀门的设置，在拆卸和维修支管路时，能够防止所述抽采管路内的气体外溢和外部气体进入抽采管路，防止发生危险，和保证抽采管路内气体中甲烷的浓度，更加方便对支管路的拆卸和维修。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种实施方式的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置的结构示意图的简图；

附图标记说明：

1－抽采管路；2－支管路；31－激光发射件；311－发射端；32－激光接收件；321－接收端；5－引风机构；6－过滤机构；7－清洗机构；8－燃气阀门。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本实施例的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，如图1所示，设置在瓦斯抽采管路1上，箭头方向为气体的流动方向。瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置包括支管路2、激光发射件31、激光接收件32、控制室、引风机构5、过滤机构6和燃气阀门8。

支管路2具有上游端和下游端，所述上游端和所述下游端分别与所述抽采管路1连通，如图1所示，所述支管路2位于所述抽采管路1的外侧，以方便在支管路2及其上的零部件出现故障时，对支管路2及零部件进行维修。

激光发射件31靠所述上游端的设置在所述支管路2上，用于发射检测甲烷的激光。

激光接收件32与所述激光发射件31对应的设置在所述支管路2上，靠近所述下游端，用于接收所述激光。

控制室与所述激光发射件31和所述激光接收件32连接，用于分析甲烷的浓度，和控制所述激光发射件31发射激光，及所述激光接收件32接收激光。

引风机构5靠近所述下游端的设置在所述支管路2上，位于所述激光发射件31和所述激光接收件32的外侧。因为，抽采管路1中气体中含有水蒸气和粉尘等杂质，在气体流入到支管路2上时，不可避免的会堆积在支管路2的侧壁，及上游端处，导致气体流入到支管路2内的气体流速及流量与抽采管路1中的不同，引风机构5用于将所述抽采管路1内的气体引入所述支管路2内，使得所述支管路2与所述抽采管路1内的气体流速相同，同时，也可以避免气体中含有水蒸气和粉尘等杂质堆积在上游端，而导致上游端的堵塞。在本实施例中，所述引风机构5为燃气泵。

过滤机构6位于所述激光发射件31和所述激光接收件32外侧，且靠近所述上游端设置在所述支管路2上，用于过滤气体。本实施例中，所述过滤机构6包括过滤网。

过滤机构6过滤的水蒸气和灰尘等会堆积在过滤机构6内，而影响到气体进入到支管路2内，此时为了保证气体可以顺利进入到过滤机构6内，需要安装清洗机构7。清洗机构7位于所述激光发射件31和所述激光接收件32外侧，设置在所述过滤机构6下游，所述清洗机构7的清洗端靠近所述过滤机构6设置。在清洗机构7工作时，可以将过滤机构6上的水蒸气和灰尘等从上游端吹出支管路2。

燃气阀门8设置在所述抽采管路1和所述支管路2之间，所述支管路2通过所述燃气阀门8与所述抽采管路1连通。

在本实施方式中，激光发射件31具有发射端311，激光接收件32具有接收端321，发射端311和接收端321对应设置，以实现检测激光的运行。当然为了延长激光发射件31和激光接收件32之间的激光路程的长度，还可以在支管路2的侧壁上设置反光镜面，如激光发射件31和激光接收件32位于支管路2的同侧，在支管路2的对侧设置反光镜，发射端311发出的激光经过反光镜反射到接收端321处，被激光接收件32所接收，以增加激光的路程长度。

瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置在工作时，引风机构5引风，使得支管路内激光发射件31和激光接收件32之间的气体流速与抽采管路1内的气体流速相同，控制室控制激光发射件31发生激光，激光接收件32接收激光，并将得到的数据进行分析得出气体中的甲烷的含量，因为引风机构5、激光发射件31和激光接收件32实时工作，因此，测得的气体中甲烷的数值为实时数值，测得的数值更加的准确。在引风机构5将抽采管路1的气体引入到支管路2内时，气体需要经过清洗机构的过滤，可以过滤掉气体内的水蒸气和粉尘，甲烷的测量结果受水蒸气粉尘影响小，使得测量的甲烷的浓度数值更加的准确。瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置可以在线实时检测气体中的甲烷浓度，操作比较简单，检测速度较快。

作为可变换的实施方式，引风机构5也可以设置在所述过滤机构6和激光发射件31之间，同样可以保证所述支管路2与所述抽采管路1内的气体流速相同。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，设置在瓦斯抽采管路(1)上，其特征在于，包括：

支管路(2)，具有上游端和下游端，所述上游端和所述下游端分别与所述抽采管路(1)连通；

激光发射件(31)，设置在所述支管路(2)上，用于发射检测甲烷的激光；

激光接收件(32)，与所述激光发射件(31)对应的设置在所述支管路(2)上，用于接收所述激光；

控制室，与所述激光发射件(31)和所述激光接收件连接，用于分析甲烷的浓度；

引风机构(5)，设置在所述支管路(2)上，位于所述激光发射件(31)和所述激光接收件(32)的外侧，用于将所述抽采管路(1)内的气体引入所述支管路(2)内，使得所述支管路(2)与所述抽采管路(1)内的气体流速相同。

2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，其特征在于，所述引风机构(5)靠近所述下游端设置。

3.根据权利要求1或2所述的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，其特征在于，所述引风机构(5)为燃气泵。

4.根据权利要求1－3中任一项所述的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，其特征在于，还包括位于所述激光发射件(31)和所述激光接收件(32)外侧、且靠近所述上游端设置在所述支管路(2)上的用于过滤气体的过滤机构(6)。

5.根据权利要求4所述的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，其特征在于，所述过滤机构(6)包括过滤网。

6.根据权利要求4或5所述的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，其特征在于，还包括位于所述激光发射件(31)和所述激光接收件(32)外侧、设置在所述过滤机构(6)下游的清洗机构(7)，所述清洗机构(7)的清洗端靠近所述过滤机构(6)设置。

7.根据权利要求1－6中任一项所述的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，其特征在于，所述支管路(2)位于所述抽采管路(1)的外侧。

8.根据权利要求1－7中任一项所述的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，其特征在于，还包括设置在所述抽采管路(1)和所述支管路(2)之间的燃气阀门(8)，所述支管路(2)通过所述燃气阀门(8)与所述抽采管路(1)连通。

9.根据权利要求1－8中任一项所述的瓦斯抽采管路甲烷浓度检测装置，其特征在于，所述激光发射件(31)靠所述上游端设置，所述激光接收件(32)靠近所述下游端设置。