CN110887942A - 一种甲烷传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及甲烷检测领域，具体的说是一种甲烷传感器，包括装置本体、散热机构、消震机构，缓冲装置和防水顶，所述散热机构通过固定杆固定连接在装置本体的背部，所述消震机构设在固定杆的端部。通过设置散热机构和消震机构，利用散热机构中的驱动马达带动扇叶转动，提高了对装置本体内部的散热效能，在散热的同时驱动马达会产生震动力，震动力通过固定杆传输到消震机构中，消震机构中的减震弹簧受到震动力的影响在活动腔的内部伸缩把大部分震动力消除，然后通过消震块一端的减震垫把余震全部消除，避免了装置本体内部的电器元器件不受到震动力的影响而损坏失灵，大大的加强了对装置本体的保护，减小了发生事故的概率。
Description
技术领域
本发明涉及甲烷检测领域，具体说是一种甲烷传感器。
背景技术
随着社会的不断发展，尤其是煤开发利用的不断深入，遍布于各个地方的煤矿矿井随处可见，而煤矿作业安全，也是从中央到地方十分重视的一项重点工作，同时也关系着每一位煤矿作业者家庭的幸福。在煤矿井下作业中，甲烷浓度的高低是影响煤矿安全的重要因素之一，因此，对于甲烷的浓度检测及报警提醒，一直是煤矿安全作用防护中的重点。甲烷传感器一般采用载体催化元件为检测元件，产生一个与甲烷的含量成比例的微弱信号，经过多级放大电路放大后产生一个输出信号，送入单片机片内A/D转换输入口，将此模拟量信号转换为数字信号，然后单片机对此信号进行处理，并实现显示，报警等功能。
煤矿用甲烷传感器通常多悬挂在井下巷道顶部300mm范围内，呈点状分布，当传感器检测到甲烷浓度超过1％时会发出声光告警，提醒现场人员停止作业并采取措施。而现有的甲烷传感器都是通过散热格栅进行自然散热，散热效率比较低下，若是使用散热器散热，散热器内部的马达工作时会产生震动，虽然震动力比较微小，但是这种由震动带来的变化常常使得甲烷传感器内部元器件受损不能正常工作，而且由于煤矿内顶部可能出现滴水和落石子的情况，也会对甲烷传感器受到损坏，导致甲烷气体不能及时检测发现，造成难以弥补的后果。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种甲烷传感器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种甲烷传感器，包括装置本体、散热机构、消震机构，缓冲装置和防水顶，所述散热机构通过固定杆固定连接在装置本体的背部，所述消震机构设在固定杆的端部，所述防水顶通过缓冲装置活动连接在装置本体的上端，所述防水顶的上端固定连接有挂接架，所述装置本体的正面下半部设有显示屏，所述装置本体的正面中部开设有扩音器，所述装置本体的内部设有单片机芯片，且显示屏与扩音器均与单片机芯片电性连接，所述装置本体的正面两侧均设有警示灯，且警示灯与单片机芯片电性连接，所述装置本体的下端固定连接有感应探头，且感应探头与单片机芯片电性连接，所述装置本体的内部设有用于给散热机构、单片机芯片、显示屏、扩音器、警示灯和感应探头供电的蓄电池。
具体的，所述散热机构包括散热腔、驱动马达和扇叶，所述散热腔开设在装置本体的背部，所述驱动马达通过固定杆固定连接在散热腔的内部，所述扇叶固定连接在散热马达的输出轴端部。
具体的，所述消震机构包括消震块、减震垫、活动腔、滑动机构、减震弹簧和弹簧底座，所述减震垫固定连接在散热机构的内部，所述消震块通过减震垫固定连接在散热机构的内部，所述活动腔的开设在消震块的内部，所述固定杆的一端通过滑动机构伸入消震块的内部与活动腔滑动连接，所述减震弹簧固定连接在固定杆的端部，所述弹簧底座固定连接在减震弹簧的一端，且弹簧底座与活动腔滑动连接。
具体的，所述滑动机构包括滑块和滑槽，所述滑块固定连接在固定杆端部的两侧，所述滑槽开设在活动腔的内部两侧，且滑块与滑槽滑动连接。
具体的，所述缓冲装置包括缓冲弹簧和伸缩柱，所述缓冲弹簧固定连接在装置本体的上端，且缓冲弹簧的上端与防水顶固定连接，所述伸缩柱的下端固定连接在装置本体的上端，且伸缩柱的上端与防水顶固定连接。
具体的，所述防水顶将装置本体的顶部所覆盖，所述防水顶的周边设为向外伸展的圆弧形，所述防水顶的上端开设有引流槽。
具体的，所述装置本体的本体覆盖有防尘网，且防尘网设在散热机构的外侧。
本发明的有益效果：
(1)、本发明所述的一种甲烷传感器，通过设置散热机构和消震机构，利用散热机构中的驱动马达带动扇叶转动，提高了对装置本体内部的散热效能，在散热的同时驱动马达会产生震动力，震动力通过固定杆传输到消震机构中，消震机构中的减震弹簧受到震动力的影响在活动腔的内部伸缩把大部分震动力消除，然后通过消震块一端的减震垫把余震全部消除，避免了装置本体内部的电器元器件不受到震动力的影响而损坏失灵，大大的加强了对装置本体的保护，减小了发生事故的概率。
(2)、本发明所述的一种甲烷传感器，通过设置缓冲装置和防水顶，当煤矿的内部顶端掉落石子或者滴水时，利用装置本体顶部的防水顶可以防止水滴滴落在装置本体的上端，避免了装置本体受到水滴的影响而损坏，并且防水顶也可以抵御石子的掉落，石子掉落时利用防水顶抵挡，防水顶受到的冲击力传输给缓冲弹簧，缓冲弹簧收缩再释放将石子弹开，避免了装置本体受到石子的冲击而损毁。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的一种甲烷传感器的结构示意图；
图2为本发明提供的一种甲烷传感器的局部剖视图；
图3为本发明提供的一种甲烷传感器的背部结构示意图；
图4为本发明提供的一种甲烷传感器的图2所示的A部放大图；
图5为本发明提供的一种甲烷传感器的防水顶俯视图；
图6为本发明提供的一种甲烷传感器的电路连接模块示意图。
图中：1、装置本体；2、散热机构；21、散热腔；22、驱动马达；23、扇叶；3、消震机构；31、消震块；32、减震垫；33、活动腔；34、滑动机构；341、滑块；342、滑槽；35、减震弹簧；36、弹簧底座；4、缓冲装置；41、缓冲弹簧；42、伸缩柱；5、防水顶；6、固定杆；7、挂接架；8、显示屏；9、扩音器；10、单片机芯片；11、警示灯；12、感应探头；13、蓄电池；14、引流槽；15、防尘网。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图6所示，本发明所述的一种甲烷传感器，包括装置本体1、散热机构2、消震机构3，缓冲装置4和防水顶5，所述散热机构2通过固定杆6固定连接在装置本体1的背部，所述消震机构3设在固定杆6的端部，所述防水顶5通过缓冲装置4活动连接在装置本体1的上端，所述防水顶5的上端固定连接有挂接架7，所述装置本体1的正面下半部设有显示屏8，所述装置本体1的正面中部开设有扩音器9，所述装置本体1的内部设有单片机芯片10，且显示屏8与扩音器9均与单片机芯片10电性连接，所述装置本体1的正面两侧均设有警示灯11，且警示灯11与单片机芯片10电性连接，所述装置本体1的下端固定连接有感应探头12，且感应探头12与单片机芯片10电性连接，所述装置本体1的内部设有用于给散热机构2、单片机芯片10、显示屏8、扩音器9、警示灯11和感应探头12供电的蓄电池13。
具体的，所述散热机构2包括散热腔21、驱动马达22和扇叶23，所述散热腔21开设在装置本体1的背部，所述驱动马达22通过固定杆6固定连接在散热腔21的内部，所述扇叶23固定连接在散热马达的输出轴端部，利用散热机构2中的驱动马达22带动扇叶23转动，提高了对装置本体1内部的散热效能。
具体的，所述消震机构3包括消震块31、减震垫32、活动腔33、滑动机构34、减震弹簧35和弹簧底座36，所述减震垫32固定连接在散热机构2的内部，所述消震块31通过减震垫32固定连接在散热机构2的内部，所述活动腔33的开设在消震块31的内部，所述固定杆6的一端通过滑动机构34伸入消震块31的内部与活动腔33滑动连接，所述减震弹簧35固定连接在固定杆6的端部，所述弹簧底座36固定连接在减震弹簧35的一端，且弹簧底座36与活动腔33滑动连接，通过消震机构3中的减震弹簧35受到震动力的影响带动连接杆通过滑动机构34在活动腔33的内部伸缩，把大部分震动力消除，提高了对装置本体1的保护。
具体的，所述滑动机构34包括滑块341和滑槽342，所述滑块341固定连接在固定杆6端部的两侧，所述滑槽342开设在活动腔33的内部两侧，且滑块341与滑槽342滑动连接，滑动机构34工作时，滑块341在滑槽342的内部进行滑动，方便了固定杆6的运动。
具体的，所述缓冲装置4包括缓冲弹簧41和伸缩柱42，所述缓冲弹簧41固定连接在装置本体1的上端，且缓冲弹簧41的上端与防水顶5固定连接，所述伸缩柱42的下端固定连接在装置本体1的上端，且伸缩柱42的上端与防水顶5固定连接；缓冲装置4中的缓冲弹簧41收缩带动着伸缩柱42也进行收缩，防止缓冲弹簧41发生偏移，避免了装置本体1受到石子的冲击而损毁。
具体的，所述防水顶5将装置本体1的顶部所覆盖，所述防水顶5的周边设为向外伸展的圆弧形，所述防水顶5的上端开设有引流槽14，利用装置本体1顶部的防水顶5，当水滴滴到防水顶5上时，顺着导流槽流下，可以防止水滴滴落在装置本体1的上端，避免了装置本体1受到水滴的影响而损坏。
具体的，所述装置本体1的本体覆盖有防尘网15，且防尘网15设在散热机构2的外侧，通过防尘网15对空气的过滤，可以有效的避免装置本体1的内部进入灰尘。
在使用时，首先将装置本体1通过上端的挂接架7挂接到煤矿的内部需要检测的地方，通过蓄电池13对散热机构2中的驱动马达22进行供电，利用散热机构2中的驱动马达22的输出轴端部带动扇叶23转动，扇叶23转动将外界的气流吹入装置本体1的内部，提高了对装置本体1内部的散热效能，在散热的同时驱动马达22会产生震动力，震动力通过固定杆6传输到消震机构3中，消震机构3中的减震弹簧35受到震动力的影响带动固定杆6通过滑动机构34中的滑块在滑槽的内部滑动，使固定杆6在活动腔33的内部伸缩，把大部分震动力消除，然后通过消震块31一端的减震垫32的缓冲性能把余震全部消除，避免了装置本体1内部的电器元器件不受到震动力的影响而损坏失灵，大大的加强了对装置本体1的保护，减小了发生事故的概率，当煤矿的内部顶端掉落石子或者滴水时，利用装置本体1顶部的防水顶5，水滴滴到防水顶5的上端，顺着防水顶5上端的导流槽流下，可以防止水滴滴落在装置本体1的上端，避免了装置本体1受到水滴的影响而损坏，并且防水顶5也可以抵御石子的掉落，石子掉落时利用防水顶5抵挡，防水顶5受到的冲击力传输给缓冲弹簧41，缓冲弹簧41收缩带动着伸缩柱42也进行收缩，伸缩柱42的设置防止了石子掉落位置不一防水顶上端受力面积不匀导致缓冲弹簧41发生偏移，然后缓冲弹簧41再释放将石子弹开，防水顶5的上端设有通孔，挂接架7贯穿防水顶上端的通孔，缓冲弹簧41带动防水顶5进行移动时，防水顶5不会与挂接架7接触，方便了防水顶7的移动，避免了装置本体1受到石子的冲击而损毁，装置本体1下端的感应探头12检测到甲烷气体超标时将数据通过A/D转换器传输给单片机芯片10，单片机芯片10给警示灯11和扩音器9发送指令，警示灯11亮起，扩音器9发出警报的声音，对人们进行警示防止发生意外，在散热机构5对装置本体1进行散热时，装置本体1后侧设置的防尘网15对空气中的灰尘和异物进行过滤，减少了空气中的灰尘和异物进入装置本体1的内部，避免了装置本体1内部灰尘积攒过多导致装置本体1内部电器元器件发热过快，保护了装置本体1内部的电器元器件。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种甲烷传感器，包括装置本体(1)、散热机构(2)、消震机构(3)，缓冲装置(4)和防水顶(5)，其特征在于：所述散热机构(2)通过固定杆(6)固定连接在装置本体(1)的背部，所述消震机构(3)设在固定杆(6)的端部，所述防水顶(5)通过缓冲装置(4)活动连接在装置本体(1)的上端，所述防水顶(5)的上端固定连接有挂接架(7)，所述装置本体(1)的正面下半部设有显示屏(8)，所述装置本体(1)的正面中部开设有扩音器(9)，所述装置本体(1)的内部设有单片机芯片(10)，且显示屏(8)与扩音器(9)均与单片机芯片(10)电性连接，所述装置本体(1)的正面两侧均设有警示灯(11)，且警示灯(11)与单片机芯片(10)电性连接，所述装置本体(1)的下端固定连接有感应探头(12)，且感应探头(12)与单片机芯片(10)电性连接，所述装置本体(1)的内部设有用于给散热机构(2)、单片机芯片(10)、显示屏(8)、扩音器(9)、警示灯(11)和感应探头(12)供电的蓄电池(13)。
2.根据权利要求1所述的一种甲烷传感器，其特征在于：所述散热机构(2)包括散热腔(21)、驱动马达(22)和扇叶(23)，所述散热腔(21)开设在装置本体(1)的背部，所述驱动马达(22)通过固定杆(6)固定连接在散热腔(21)的内部，所述扇叶(23)固定连接在散热马达的输出轴端部。
3.根据权利要求1所述的一种甲烷传感器，其特征在于：所述消震机构(3)包括消震块(31)、减震垫(32)、活动腔(33)、滑动机构(34)、减震弹簧(35)和弹簧底座(36)，所述减震垫(32)固定连接在散热机构(2)的内部，所述消震块(31)通过减震垫(32)固定连接在散热机构(2)的内部，所述活动腔(33)的开设在消震块(31)的内部，所述固定杆(6)的一端通过滑动机构(34)伸入消震块(31)的内部与活动腔(33)滑动连接，所述减震弹簧(35)固定连接在固定杆(6)的端部，所述弹簧底座(36)固定连接在减震弹簧(35)的一端，且弹簧底座(36)与活动腔(33)滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种甲烷传感器，其特征在于：所述滑动机构(34)包括滑块(341)和滑槽(342)，所述滑块(341)固定连接在固定杆(6)端部的两侧，所述滑槽(342)开设在活动腔(33)的内部两侧，且滑块(341)与滑槽(342)滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种甲烷传感器，其特征在于：所述缓冲装置(4)包括缓冲弹簧(41)和伸缩柱(42)，所述缓冲弹簧(41)固定连接在装置本体(1)的上端，且缓冲弹簧(41)的上端与防水顶(5)固定连接，所述伸缩柱(42)的下端固定连接在装置本体(1)的上端，且伸缩柱(42)的上端与防水顶(5)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种甲烷传感器，其特征在于：所述防水顶(5)将装置本体(1)的顶部所覆盖，所述防水顶(5)的周边设为向外伸展的圆弧形，所述防水顶(5)的上端开设有引流槽(14)。
7.根据权利要求1所述的一种甲烷传感器，其特征在于：所述装置本体(1)的本体覆盖有防尘网(15)，且防尘网(15)设在散热机构(2)的外侧。
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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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200317 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |