CN116952900B - 一种煤层瓦斯浓度检测装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种煤层瓦斯浓度检测装置及测量方法，涉及瓦斯检测技术领域，包括激光测量仪、套筒、装载筒、底筒，激光测量仪底部为激光发射器，底筒底部固定有护套和盖板，装载筒内固定有内板，内板底部固定密封套，密封套底部两侧固定有磁铁条，底筒内固定有磁铁板；磁铁条为竖向设置的板状，磁铁条的底边与密封套底部开口侧边固定连接；磁铁条的上部铰接有伸缩板，伸缩板为水平设置并可沿水平方向伸缩的活动板，其远离磁铁条的一端固定连接于内板内侧壁；实现了检测装置能够降低在无人机正常飞行时检测进程受气流影响的风险，能够在无人机坠地时防尘，同时避免磁铁条向上弹起的风险的技术效果。

Description

一种煤层瓦斯浓度检测装置及测量方法

技术领域

本发明涉及瓦斯检测技术领域，尤其涉及一种煤层瓦斯浓度检测装置及测量方法。

背景技术

甲烷气体是煤矿瓦斯的主要成分，因此，检测甲烷气体的浓度及其变化对煤矿瓦斯的检测具有重要意义。激光甲烷气体检测仪是基于可调谐激光光谱吸收原理而研发的一款新型气体传感器，通过气体的分子吸收波长与外界温度压力无关以及不同气体分子之间具有互不干扰的波长吸收特性，从而实现了不受环境温湿度，不受干扰气体影响的激光气体传感器。

激光甲烷气体检测仪在使用时，采用无人机检测更加安全，工作人员不易发生危险，发生事故的概率降低。但是采用无人机进行检测时，容易发生坠机的事故；而一旦无人机发生坠落，外部的灰尘和其他杂质会对激光测量仪底部的激光发射端造成污染，影响激光测量仪使用。

授权公告号为CN113008832B的中国专利公开了一种用于对煤矿中甲烷气体进行检测的检测装置，包括激光检测仪、套筒、装载筒、底筒，底筒可沿着装载筒做伸缩运动，装载筒内壁上固定一环形的内板，内板底部固定着一密封套，密封套底部横截面为矩形，密封套底部两侧固定有磁铁条，两个磁铁条相对立的侧面之间磁性相反，两个磁铁条相对立的侧面上固定有密封垫；底筒内壁两侧分别固定有一磁铁板，两侧磁铁板之间围成了进出空间；当底筒移动置于装载筒内，使密封套的底部进入进出空间时，通过同一侧的磁铁板和磁铁条之间的相斥作用而驱使两个磁铁条相向运动并吸附，进而使得两个密封垫贴合实现密封套底部的密封；

上述检测装置能够在固定在无人机底部，当无人机意外坠落时能够自动闭合底部开口，防止外部的灰尘和其他杂质对激光测量仪底部的激光发射端造成污染；然而，由于密封套在竖直方向上能够形变，而磁铁条固定在密封套底部，当无人机落地瞬间，动量较大，装载筒触底急停后，密封套由于惯性会瞬间带动磁铁条向上反弹，有撞击到激光发射端的风险，同时在无人机空中飞行进行检测的过程中，若无人机调整竖直方向的飞行轨迹，受气流扰动的影响，密封套有很大可能会使磁铁条闭合，从而遮蔽激光发射端，使装置无法进行检测工作，因此需要对装置进行改进，从而解决上述问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种煤层瓦斯浓度检测装置及测量方法，解决了现有技术中在无人机飞行时磁铁条可能受气流影响非正常闭合，阻挡瓦斯浓度测量，同时磁铁条在无人机落地瞬间可能会向上弹起，有击打到激光发射端的风险的技术问题；实现了检测装置能够降低在无人机正常飞行时检测进程受气流影响的风险，能够在无人机坠地时防尘，同时避免磁铁条向上弹起的风险的技术效果。

本申请实施例提供了一种煤层瓦斯浓度检测装置及测量方法，包括激光测量仪、套筒、装载筒、底筒，所述套筒顶部固定有多个夹板，所述激光测量仪底部为激光发射器；底筒可沿着装载筒做伸缩运动，底筒底部固定有护套和盖板，装载筒内固定有内板，内板底部固定密封套，密封套底部两侧固定有磁铁条，两个磁铁条相对立的侧面之间磁性相反，磁铁条上固定有密封垫；底筒内固定有磁铁板；

所述磁铁条为竖向设置的板状，磁铁条的底边与密封套底部开口侧边固定连接，且磁铁条的底边长度与密封套的底部开口侧边等长；

磁铁条的上部铰接有伸缩板，所述伸缩板为矩形长板状，其为水平设置并可沿水平方向伸缩的活动板，其远离磁铁条的一端固定连接于内板内侧壁，伸缩板用于限制磁铁条竖直方向的位移。

优选的，所述密封套的底部边缘与磁铁条的底边和竖向的侧边密闭连接，即两个磁铁条与密封套围成竖向的筒状通道，从而使得磁铁条即使仅有顶部闭合，也能够使磁铁条的上方空间与下方空间隔离。

优选的，所述磁铁条顶端位置高于伸缩板，所述磁铁条和伸缩板两者的铰接位置位于磁铁条高度方向上的上三分之一节点至上四分之一节点之间。

优选的，所述磁铁条整体为弧面向其相对的另一个磁铁条方向凸出的弧形板，所述磁铁条在竖直方向上分为上下两部分，上下两部分中间通过分隔板隔开，磁铁条的上半部为上磁条，磁铁条的下半部为下磁条。

优选的，两个所述上磁条的相对面磁性相反，即两者能够相互吸引；

两个下磁条的磁性相同，即两者能够相排斥，并且下磁条与磁铁板的相对面之间的磁性相反，即下磁条靠近磁铁板时，能够被磁铁板吸引。

优选的，两个所述上磁条相对的面上开设有凹槽，凹槽内固定有形变软板，所述形变软板为内部开有中空腔体的软囊，为弹性橡胶材质，形变软板顶部固定于凹槽内顶部，形变软板底部固定于凹槽内底部，形变软板内部填充有磁流体，磁流体为上磁条的磁性部件，当两侧的形变软板吸附到一起时，形变软板相对于凹槽向外凸出，且两个形变软板相接触后，由于其形状的可延展性和磁流体的流动性，因此接触面积更大。

优选的，所述密封垫包括多个密封片，所述密封片为水平设置的矩形软片，密封片为橡胶材质，密封片在竖直方向上均布于上磁条的形变软板外，且相对的两个形变软板上的密封片为错位设置，即当两个形变软板相吸附时，密封片会相互穿插后分布在同一竖直领域内。

优选的，所述伸缩板与上磁条之间固定有挤压囊，所述挤压囊为内部中空的弹性折叠囊体，为弹性橡胶材质，其整体的侧面呈扇形，其一端固定于伸缩板底部，另一端固定于上磁条靠近伸缩板底端的一面上部，当下磁条被磁铁板吸引，磁铁条整体向外旋转和位移时，上磁条之间相互吸引后，上磁条与伸缩板之间的夹角角度缩小，从而压缩挤压囊。

优选的，所述挤压囊底部一侧开设有注液阀，所述注液阀为带盖的单向开口，使用者能够通过注液阀向挤压囊的内部注入液体，所述液体为具有粘滞性的流体；所述固定有形变软板的凹槽与形变软板之间形成密闭的空腔，即形变软板的边缘与凹槽边缘固定连接，该空腔通过通液孔与挤压囊内部空间连通，该空腔顶部开设有出液槽，所述出液槽为倾斜向上并且开口位于密封片上方的通槽。

一种煤层瓦斯浓度测量方法，配套煤层瓦斯浓度检测装置，检测方法步骤依次为：

S1：使用者将套筒通过夹板夹持固定在无人机底部，开启位于套筒底部的装载筒内的激光测量仪，并遥控无人机使其起飞至煤矿矿洞顶部，并向下发射激光，采集瓦斯浓度信息；

S2：在无人机遇到煤矿矿洞顶部向下的凸出部分时，使用者操作无人机竖直向下运动，在此过程中，磁铁条由于伸缩板对齐竖直方向的限制和密封套对磁铁条底部的拉扯，使磁铁条受气流影响而闭合的可能减小，进而无人机能够继续测量瓦斯浓度；

S3：当无人机遭遇故障而向下坠落的过程中，盖板受下落过程中气流的向上推动而向底筒底部开口方向旋转，从而临时闭合底筒，使上方的激光测量仪得到初步保护，同时测量停止，落地瞬间盖板由于惯性向下打开并拍击地面，此时扬尘向上涌入，同时磁铁条向下运动，当磁铁条底部移动到与磁铁板的同一高度时，磁铁板吸引下下磁条向外转动；

S4：当磁铁条整体沿与伸缩板铰接处转动的过程中，上磁条压缩挤压囊，相对的两个上磁条的形变软板膨胀并吸附在一起，进而使得相对的密封片之间穿插在一起，使激光发射器与底部空间隔离，避免扬尘与飞溅的沙石损伤激光发射器，同时，液体由出液槽涌出并覆盖于密封片上表面并填充密封片之间的空隙，使得上磁条之间紧密连接；

S5：使用者对无人机与激光检测仪进行快速检查和修复，并将磁铁条手动分开，再次进入检测状态。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过将磁铁条设置为板状，并使磁铁条的上下两端分别受伸缩板与密封套的限制，使其位移的轨迹受到控制，解决了现有技术中在无人机飞行时磁铁条可能受气流影响非正常闭合，阻挡瓦斯浓度测量，同时磁铁条在无人机落地瞬间可能会向上弹起，有击打到激光发射端的风险的技术问题；实现了检测装置能够降低在无人机正常飞行时检测进程受气流影响的风险，能够在无人机坠地时防尘，同时避免磁铁条向上弹起的风险的技术效果。

附图说明

图1为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的现有技术整体结构示意图；

图2为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例一内部结构示意图；

图3为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例一磁铁条吸附状态示意图；

图4为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例一密封套的立体结构示意图；

图5为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例二内部结构示意图；

图6为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例二磁铁条吸附状态示意图；

图7为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例三内部结构示意图；

图8为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例三磁铁条吸附状态示意图；

图9为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例三A处结构放大示意图；

图10为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例四内部结构示意图；

图11为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例四磁铁条吸附状态示意图；

图12为本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例四B处结构放大示意图。

图中：

100、装载筒；110、激光发射器；200、内板；210、伸缩板；220、密封套；300、底筒；310、盖板；320、护套；400、磁铁条；410、密封垫；411、密封片；420、上磁条；421、形变软板；422、磁流体；430、下磁条；440、分隔板；450、挤压囊；451、注液阀；452、通液孔；453、出液槽；500、磁铁板；600、套筒；610、夹板。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图2，本发明煤层瓦斯浓度检测装置的实施例一内部结构示意图，本申请煤层瓦斯浓度检测装置及测量方法，包括激光测量仪、套筒600、装载筒100、底筒300底部固定有护套320和盖板310，装载筒100内壁上固定一环形的内板200，内板200底部固定着一密封套220，密封套220底部两侧固定有磁铁条400，两个磁铁条400相对立的侧面上固定有密封垫410；底筒300内壁两侧分别固定有一磁铁板500，所述磁铁条400为竖向设置的板状，当两磁铁条400磁吸到一起时，能够使密封套220底部封闭；磁铁条400的上部铰接有伸缩板210，伸缩板210为水平设置并可沿水平方向伸缩的活动板，其远离磁铁条400的一端固定连接于内板200内侧壁，伸缩板210用于限制磁铁条400竖直方向的位移，通过将磁铁条400设置为板状，并使磁铁条400的上下两端分别受伸缩板210与密封套220的限制，使其位移的轨迹受到控制，解决了现有技术中在无人机飞行时磁铁条400可能受气流影响非正常闭合，阻挡瓦斯浓度测量，同时磁铁条400在无人机落地瞬间可能会向上弹起，有击打到激光发射端的风险的技术问题；实现了检测装置能够降低在无人机正常飞行时检测进程受气流影响的风险，能够在无人机坠地时防尘，同时避免磁铁条400向上弹起的风险的技术效果。

实施例一

如图1至图4所示，本申请一种煤层瓦斯浓度检测装置，包括激光测量仪、套筒600、装载筒100、底筒300，所述激光测量仪底部为激光发射器110，激光发射器110固定于装载筒100内部；底筒300可沿着装载筒100做伸缩运动，底筒300底部固定有护套320和盖板310，装载筒100内壁上固定一环形的内板200，内板200底部一圈固定着一密封套220，如图4，密封套220的上下两端均设有开口，其顶端开口为圆形且开口边缘与内板200底部一圈的边缘固定连接，密封套220底部横截面为矩形，密封套220底部两侧固定有磁铁条400，两个磁铁条400相对立的侧面之间磁性相反，所述密封套220为柔性材质，两个磁铁条400相对立的侧面上固定有密封垫410，所述密封垫410为柔性材质；底筒300内壁两侧分别固定有一磁铁板500，两侧磁铁板500之间围成了进出空间；所述套筒600顶部均匀地分布着至少两个夹板610，各夹板610均与套筒600顶部可转动地连接，各夹板610对应套筒600内腔的一端分别通过连接杆连接于同一个圆台；通过夹板610向套筒600轴心旋转聚拢后的夹持力来使得本测量装置安装在无人机底部。

所述磁铁条400为竖向设置的板状，磁铁条400的底边与密封套220底部开口侧边固定连接，且磁铁条400的底边长度与密封套220的底部开口侧边等长，当两磁铁条400磁吸到一起时，能够使密封套220底部封闭；

磁铁条400的上部铰接有伸缩板210，所述伸缩板210为矩形长板状，伸缩板210为水平设置并可沿水平方向伸缩的活动板，其远离磁铁条400的一端固定连接于内板200内侧壁，伸缩板210用于限制磁铁条400竖直方向的位移，使磁铁条400相对于激光发射器110仅在水平方向上位移，并且使磁铁条400受到伸缩板210与密封套220的共同限制，减少了磁铁条400受气流影响而随意晃动或外翻的可能。

当底筒300移动置于装载筒100内，使密封套220的底部进入进出空间时，通过同一侧的磁铁板500和磁铁条400之间的相斥作用而驱使两个磁铁条400带动伸缩板210相向运动，两磁铁条400靠近后将吸附在一起。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实施例通过将磁铁条400设置为板状，并使磁铁条400的上下两端分别受伸缩板210与密封套220的限制，使其位移的轨迹受到控制，解决了现有技术中在无人机飞行时磁铁条400可能受气流影响非正常闭合，阻挡瓦斯浓度测量，同时磁铁条400在无人机落地瞬间可能会向上弹起，有击打到激光发射端的风险的技术问题；实现了检测装置能够降低在无人机正常飞行时检测进程受气流影响的风险，能够在无人机坠地时防尘，同时避免磁铁条400向上弹起的风险的技术效果；

同时也解决了现有技术中磁铁条400在向下移动的过程中，若坠落时的装置重心偏向一侧，容易导致与磁铁板500相靠近的磁铁条400向外翻转后磁吸到磁铁板500上，从而密封套220无法闭合的技术问题；实现了若在无人机落地后重心不稳，避免了磁铁条400外翻导致无法闭合的情况的技术效果。

实施例二

考虑到上述实施例一中由于底筒300底部设置有盖板310和护套320，无人机坠落时护套320比盖板310先着地，护套320使装置整体得到缓冲，盖板310由于惯性会在护套320触地瞬间向下打开并拍击地面，此时拍起的尘土会进入装置内，由于磁铁条400需要经过向下运动后再被斥力推向一起并磁吸闭合的过程，由于触地时盖子先拍击尘土，而触地后无人机下压装载筒100的过程中，磁铁条400才下移运动，因此磁铁条400下移过程的发生时间在盖子拍击尘土之后，且闭合过程在磁铁条400下移过程之后发生，因此磁铁条400的闭合相对于尘土的向上扬起有一定的延迟时间，在磁铁条400完全闭合前可能存在部分灰尘冲向激光发射器110的风险，因此需要对装置进行改进，如图5和图6所示，具体结构如下：

所述密封套220的底部边缘与磁铁条400的底边和竖向的侧边密闭连接，即两个磁铁条400与密封套220围成竖向的筒状通道，从而使得磁铁条400即使仅有顶部闭合，也能够使磁铁条400的上方空间与下方空间隔离；

所述磁铁条400顶端位置高于伸缩板210，所述磁铁条400和伸缩板210两者的铰接位置位于磁铁条400高度方向上的上三分之一节点至上四分之一节点之间；

所述磁铁条400整体为弧面向其相对的另一个磁铁条400方向凸出的弧形板，所述磁铁条400在竖直方向上分为上下两部分，上下两部分中间通过分隔板440隔开，磁铁条400的上半部为上磁条420，磁铁条400的下半部为下磁条430；

相对的两个所述上磁条420的相对面磁性相反，即两者能够相互吸引；

相对的两个下磁条430的磁性相同，即两者能够相排斥，并且下磁条430与磁铁板500的相对面之间的磁性相反，即下磁条430靠近磁铁板500时，能够被磁铁板500吸引。

上述本申请实施例中的工作过程及原理：

由于下磁条430底部呈现向外弯曲的敞口，在无人机竖直方向移动的过程中，气流受磁铁条400的曲面引流，当有气流向上进入密封套220底部时，气体能够使磁铁条400中部的凸出部分被向外推，进一步降低了气流对磁铁条400的影响，进一步防止了磁铁条400非正常闭合而影响检测工作的风险，使检测进行的更加流畅；

当无人机意外坠落时，坠地过程中，装载筒100带动内板200，内板200带动伸缩板210，伸缩板210带动磁铁条400相对于底筒300向下移动，当磁铁条400下端的下磁条430底端下移至与磁铁板500同一高度处，下磁条430在磁铁板500的吸引下，向磁铁板500方向移动，并且磁铁条400整体向外转动，旋转过程中上磁条420距离拉近并相互吸附在一起，从而实现了磁铁条400底端下移后，磁铁条400上端提前吸附的效果，使上磁条420在灰尘到达磁铁条400上端之前做出闭合反应；由于磁铁条400底部呈打开状向外侧转动，相对于直板状的磁铁条400从底端开始闭合后，容易将空气同时向上方挤出的情况来说，弧形的磁铁条400不会将到达磁铁条400之间的灰尘和空气挤到其上方，从而减少了对激光发射器110的污染。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实施例通过将磁铁条400分为上下两部分，并使得上部的上磁条420在磁铁条400下移动作刚做出时就提前闭合，解决了上述实施例一中的磁铁条400的闭合相对于尘土的向上扬起有一定的延迟时间，在磁铁条400完全闭合前可能存在部分尘土冲至激光发射器110的风险的技术问题；实现了能够进一步降低磁铁条400非正常闭合的风险，同时抵消磁铁条400的闭合相对于尘土向上扬起的延迟时间，使得磁铁条400提前闭合的技术效果。

实施例三

考虑到上述实施例二中由于无人机坠地后会发生较强震动，且护套320等结构为弹性材质，磁铁条400与装载筒100之间为硬接触，可能会导致坠落后的两秒内会有震动的持续期，使得两个上磁条420之间的磁吸会受震动影响，使磁铁条400的密封垫410之间在震动过程中会有反复出现小空隙使扬尘进入的风险，因此需要对装置进行改进，如图7至图9所示，具体结构如下：

两个所述上磁条420相对的面上开设有凹槽，凹槽内固定有形变软板421，所述形变软板421为内部开有中空腔体的软囊，为弹性橡胶材质，形变软板421顶部固定于凹槽内顶部，形变软板421底部固定于凹槽内底部，形变软板421内部填充有磁流体422，磁流体422为上磁条420的磁性部件，当两侧的形变软板421吸附到一起时，形变软板421相对于凹槽向外凸出，且两个形变软板421相接触后，由于其形状的可延展性和磁流体422的流动性，因此接触面积更大；

所述密封垫410包括多个密封片411，所述密封片411为水平设置的矩形片，密封片411为橡胶材质，密封片411在竖直方向上均布于上磁条420的形变软板421外，且相对的两个形变软板421上的密封片411为错位设置，如图8，即当两个形变软板421相吸附时，密封片411会相互穿插后分布在同一竖直领域内。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实施例通过设置形变软板421和密封片411，使得密封片411相互穿插，从而使磁铁条400之间有能够活动的空间，在装置的震动期内，密封片411即使受到震动也不会完全脱离，并且由于接触面积的增大，使得密封片411在穿插在一起后，摩擦力大大增强，从而难以被震开，而形变软板421使得原本上磁条420的弧形面的线接触变为了面接触，使得密封片411之间穿插的更深入，接触部位更为可靠，解决了上述实施例中的密封垫410容易被持续的震动震开，反复出现小缝隙，从而使灰尘进入的技术问题，实现了密封垫410之间接触更加紧密，上磁条420的接触部位不会反复分离的技术效果。

实施例四

考虑到上述实施例三中的密封片411在相互穿插之后虽然使得两个上磁条420的位置相对固定，难以被分开，但当上磁条420震动时，相邻的密封片411之间的缝隙大小会不断变化，并且越靠近下方的密封片411，由于下磁条430向外的转动，其分叉的角度越大，越容易进入空气；因此在磁铁条400震动的持续期内，可能存在部分灰尘当上下相邻的两个密封片411之间的缝隙变大时，进入密封片411之间，并在缝隙变小时被再次挤进密封片411上方，当空气和灰尘被挤进密封片411之间后，部分空气裹挟灰尘可能会被继续向上排入磁铁条400上方的空间，因此需要对装置进行改进，如图10至图12所示，具体结构如下：

所述伸缩板210与上磁条420之间固定有挤压囊450，所述挤压囊450为内部中空的弹性折叠囊体，为弹性橡胶材质，其整体的侧面呈扇形，其一端固定于伸缩板210底部，另一端固定于上磁条420靠近伸缩板210底端的一面上部，当下磁条430被磁铁板500吸引，磁铁条400整体向外旋转和位移时，上磁条420之间相互吸引后，上磁条420与伸缩板210之间的夹角角度缩小，从而压缩挤压囊450；

所述挤压囊450底部一侧开设有注液阀451，所述注液阀451为带盖的单向开口，使用者能够通过注液阀451向挤压囊450的内部注入液体，所述液体为具有粘滞性的流体，优选为百分之三十至百分之四十五浓度的糖水溶液或添加了少量增稠剂的水溶液，如添加了羟丙基甲基纤维素（HPMC）的水溶液；

所述固定有形变软板421的凹槽与形变软板421之间形成密闭的空腔，即形变软板421的边缘与凹槽边缘固定连接，该空腔通过通液孔452与挤压囊450内部空间连通，该空腔顶部开设有出液槽453，所述出液槽453为倾斜向上并且开口位于密封片411上方的通槽；

上述本申请实施例中的工作过程及原理：

当上磁条420沿铰接处向外侧转动的过程中，压缩挤压囊450，挤压囊450中的液体填充形变软板421与凹槽之间的空腔，并使形变软板421向外膨胀，进而使两个形变软板421之间的距离被提前推近，从而更快的吸附在一起，并在液体填充空腔后，液体由于被挤压囊450和相对两个上磁条420之间吸附后的共同挤压，从出液槽453溢出并覆盖密封片411的上端面，进而填充相邻的密封片411之间的空隙，并由于液体的粘性和表面张力，使得密封片411之间的接触更加紧密，填充了密封片411之间的空隙，即使空隙大小不断产生变化，液体也能够由上至下自动将空隙封堵；从而避免了空气向上流通的风险。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实施例通过设置挤压囊450，并利用磁铁条400的转动，使得挤压囊450内部的液体自动对密封片411之间的空隙进行填补，从而适应密封片411之间的缝隙变化，解决了上述实施例三中由于底部相邻的密封片411之间存在夹角，而导致密封片411之间的缝隙变化的过程中进入灰尘的技术问题，实现了能够自动填补密封片411之间空隙，使密封片411之间的咬合更加牢固，从而更好地保护激光发射器110的技术效果。

实施例五

本申请一种煤层瓦斯浓度测量方法，包括下列步骤：

S1：使用者将套筒600通过夹板610夹持固定在无人机底部，开启位于套筒600底部的装载筒100内的激光测量仪，并遥控无人机使其起飞至煤矿矿洞顶部，并向下发射激光，采集瓦斯浓度信息；

S2：在无人机遇到煤矿矿洞顶部向下的凸出部分时，使用者操作无人机竖直向下运动，在此过程中，磁铁条400由于伸缩板210对齐竖直方向的限制和密封套220对磁铁条400底部的拉扯，使磁铁条400受气流影响而闭合的可能减小，进而无人机能够继续测量瓦斯浓度；

S3：当无人机遭遇故障而向下坠落的过程中，盖板310受下落过程中气流的向上推动而向底筒300底部开口方向旋转，从而临时闭合底筒300，使上方的激光测量仪得到初步保护，同时测量停止，落地瞬间盖板310由于惯性向下打开并拍击地面，此时扬尘向上涌入，同时磁铁条400向下运动，当磁铁条400底部移动到与磁铁板500的同一高度时，磁铁板500吸引下下磁条430向外转动；

S4：当磁铁条400整体沿与伸缩板210铰接处转动的过程中，上磁条420压缩挤压囊450，相对的两个上磁条420的形变软板421膨胀并吸附在一起，进而使得相对的密封片411之间穿插在一起，使激光发射器110与底部空间隔离，避免扬尘与飞溅的沙石损伤激光发射器110，同时，液体由出液槽453涌出并覆盖于密封片411上表面并填充密封片411之间的空隙，使得上磁条420之间紧密连接。

S5：使用者对无人机与激光检测仪进行快速检查和修复，并将磁铁条400手动分开，再次进入检测状态。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种煤层瓦斯浓度检测装置，包括激光测量仪、套筒（600）、装载筒（100）、底筒（300），所述套筒（600）顶部固定有多个夹板（610），所述激光测量仪底部为激光发射器（110）；底筒（300）可沿着装载筒（100）做伸缩运动，底筒（300）底部固定有护套（320）和盖板（310），装载筒（100）内固定有内板（200），内板（200）底部固定密封套（220），密封套（220）底部两侧固定有磁铁条（400），两个磁铁条（400）相对立的侧面之间磁性相反，磁铁条（400）上固定有密封垫（410）；底筒（300）内固定有磁铁板（500）；

其特征在于，所述磁铁条（400）为竖向设置的板状，磁铁条（400）的底边与密封套（220）底部开口侧边固定连接，且磁铁条（400）的底边长度与密封套（220）的底部开口侧边等长；

磁铁条（400）的上部铰接有伸缩板（210），所述伸缩板（210）为矩形长板状，其为水平设置并可沿水平方向伸缩的活动板，其远离磁铁条（400）的一端固定连接于内板（200）内侧壁，伸缩板（210）用于限制磁铁条（400）竖直方向的位移；

所述密封套（220）的底部边缘与磁铁条（400）的底边和竖向的侧边密闭连接，即两个磁铁条（400）与密封套（220）围成竖向的筒状通道，从而使得磁铁条（400）即使仅有顶部闭合，也能够使磁铁条（400）的上方空间与下方空间隔离。

2.根据权利要求1所述的煤层瓦斯浓度检测装置，其特征在于，所述磁铁条（400）顶端位置高于伸缩板（210），所述磁铁条（400）和伸缩板（210）两者的铰接位置位于磁铁条（400）高度方向上的上三分之一节点至上四分之一节点之间。

3.根据权利要求1所述的煤层瓦斯浓度检测装置，其特征在于，所述磁铁条（400）整体为弧面向其相对的另一个磁铁条（400）方向凸出的弧形板，所述磁铁条（400）在竖直方向上分为上下两部分，上下两部分中间通过分隔板（440）隔开，磁铁条（400）的上半部为上磁条（420），磁铁条（400）的下半部为下磁条（430）。

4.根据权利要求3所述的煤层瓦斯浓度检测装置，其特征在于，两个所述上磁条（420）的相对面磁性相反，即两者能够相互吸引；

两个下磁条（430）的磁性相同，即两者能够相排斥，并且下磁条（430）与磁铁板（500）的相对面之间的磁性相反，即下磁条（430）靠近磁铁板（500）时，能够被磁铁板（500）吸引。

5.根据权利要求4所述的煤层瓦斯浓度检测装置，其特征在于，两个所述上磁条（420）相对的面上开设有凹槽，凹槽内固定有形变软板（421），所述形变软板（421）为内部开有中空腔体的软囊，为弹性橡胶材质，形变软板（421）顶部固定于凹槽内顶部，形变软板（421）底部固定于凹槽内底部，形变软板（421）内部填充有磁流体（422），磁流体（422）为上磁条（420）的磁性部件，当两侧的形变软板（421）吸附到一起时，形变软板（421）相对于凹槽向外凸出，且两个形变软板（421）相接触后，由于其形状的可延展性和磁流体（422）的流动性，因此接触面积更大。

6.根据权利要求5所述的煤层瓦斯浓度检测装置，其特征在于，所述密封垫（410）包括多个密封片（411），所述密封片（411）为水平设置的矩形软片，密封片（411）为橡胶材质，密封片（411）在竖直方向上均布于上磁条（420）的形变软板（421）外，且相对的两个形变软板（421）上的密封片（411）为错位设置，即当两个形变软板（421）相吸附时，密封片（411）会相互穿插后分布在同一竖直领域内。

7.根据权利要求6所述的煤层瓦斯浓度检测装置，其特征在于，所述伸缩板（210）与上磁条（420）之间固定有挤压囊（450），所述挤压囊（450）为内部中空的弹性折叠囊体，为弹性橡胶材质，其整体的侧面呈扇形，其一端固定于伸缩板（210）底部，另一端固定于上磁条（420）靠近伸缩板（210）底端的一面上部，当下磁条（430）被磁铁板（500）吸引，磁铁条（400）整体向外旋转和位移时，上磁条（420）之间相互吸引后，上磁条（420）与伸缩板（210）之间的夹角角度缩小，从而压缩挤压囊（450）。

8.根据权利要求7所述的煤层瓦斯浓度检测装置，其特征在于，所述挤压囊（450）底部一侧开设有注液阀（451），所述注液阀（451）为带盖的单向开口，使用者能够通过注液阀（451）向挤压囊（450）的内部注入液体，所述液体为具有粘滞性的流体；所述固定有形变软板（421）的凹槽与形变软板（421）之间形成密闭的空腔，即形变软板（421）的边缘与凹槽边缘固定连接，该空腔通过通液孔（452）与挤压囊（450）内部空间连通，该空腔顶部开设有出液槽（453），所述出液槽（453）为倾斜向上并且开口位于密封片（411）上方的通槽。

9.一种煤层瓦斯浓度测量方法，其特征在于，配套如权利要求8所述的煤层瓦斯浓度检测装置，检测方法步骤依次为：

S1：使用者将套筒（600）通过夹板（610）夹持固定在无人机底部，开启位于套筒（600）底部的装载筒（100）内的激光测量仪，并遥控无人机使其起飞至煤矿矿洞顶部，并向下发射激光，采集瓦斯浓度信息；

S2：在无人机遇到煤矿矿洞顶部向下的凸出部分时，使用者操作无人机竖直向下运动，在此过程中，磁铁条（400）由于伸缩板（210）对齐竖直方向的限制和密封套（220）对磁铁条（400）底部的拉扯，使磁铁条（400）受气流影响而闭合的可能减小，进而无人机能够继续测量瓦斯浓度；

S3：当无人机遭遇故障而向下坠落的过程中，盖板（310）受下落过程中气流的向上推动而向底筒（300）底部开口方向旋转，从而临时闭合底筒（300），使上方的激光测量仪得到初步保护，同时测量停止，落地瞬间盖板（310）由于惯性向下打开并拍击地面，此时扬尘向上涌入，同时磁铁条（400）向下运动，当磁铁条（400）底部移动到与磁铁板（500）的同一高度时，磁铁板（500）吸引下下磁条（430）向外转动；

S4：当磁铁条（400）整体沿与伸缩板（210）铰接处转动的过程中，上磁条（420）压缩挤压囊（450），相对的两个上磁条（420）的形变软板（421）膨胀并吸附在一起，进而使得相对的密封片（411）之间穿插在一起，使激光发射器（110）与底部空间隔离，避免扬尘与飞溅的沙石损伤激光发射器（110），同时，液体由出液槽（453）涌出并覆盖于密封片（411）上表面并填充密封片（411）之间的空隙，使得上磁条（420）之间紧密连接；

S5：使用者对无人机与激光检测仪进行快速检查和修复，并将磁铁条（400）手动分开，再次进入检测状态。