CN203191302U - 一种用于井下的甲烷浓度探测传感器 - Google Patents

一种用于井下的甲烷浓度探测传感器 Download PDF

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李玮
吴晓闯
陶波
王浩
王玉宏
晋吉平
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Beijing Jiahua Zhilian Technology Co ltd
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TAIYUAN ROCKONTROL Corp
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Abstract

本实用新型一种用于井下的甲烷浓度探测传感器，属于传感器技术领域；解决的技术问题是：提供一种能够适应窨井环境的CH4浓度探测传感器；采用的技术方案是：包括：红外CH4浓度敏感探头、采集电路板、传输电缆、防水透气膜双层胶垫、防护壳体、止转垫圈、透气堵头和不锈钢波纹管，所述红外CH4浓度敏感探头集成在采集电路板上，防护壳体为两端开口的壳体，防护壳体的一开口端从内向外依次安装有防水透气膜双层胶垫、止转垫圈和透气堵头，采集电路板安装在防护壳体中，上述传输电缆穿过防护壳体的另一开口端与采集电路板电气连接，传输电缆的外部套装有不锈钢波纹管；本实用新型适用于各种窨井环境中。

Description

一种用于井下的甲烷浓度探测传感器
技术领域
本实用新型一种用于井下的甲烷浓度探测传感器，具体涉及一种用于窨井环境中的CH4浓度探测传感器。
背景技术
污水井和天然气井等窨井中，由于长期发酵或者天然气泄漏会产生一些CH4气体，因为CH4气体为易燃气体，所以需要对窨井中的气体浓度进行实时的监测，以保证发现问题，排除隐患；一般的窨井环境都具有强腐蚀性、强湿度、无源等环境特点，目前的CH4浓度传感器，往往不能兼具采气和防水功能，没有低功耗特性，不具备防腐蚀性气体液体的侵蚀，因此，并不适用于井下严苛的环境条件。
实用新型内容
本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种能够适应窨井环境的CH4浓度探测传感器。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于井下的甲烷浓度探测传感器，包括：红外CH4浓度敏感探头、采集电路板、传输电缆、防水透气膜双层胶垫、防护壳体、止转垫圈、透气堵头和不锈钢波纹管，所述红外CH4浓度敏感探头集成在采集电路板上；
所述防护壳体为两端开口的壳体，防护壳体的一开口端从内向外依次安装有防水透气膜双层胶垫、止转垫圈和透气堵头；上述采集电路板安装在防护壳体中，上述传输电缆穿过防护壳体的另一开口端与采集电路板电气连接，传输电缆的外部套装有不锈钢波纹管。
所述防护壳体中充有惰性气体。
所述透气堵头上均匀分布有Φ2.5mm的透气孔。
所述传输电缆采用带屏蔽的三芯电缆。
所述防护壳体和不锈钢波纹管均采用加入铬镍的不锈钢。
本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：
一、本实用新型具有很强的防水特性和防腐特性，本实用新型采用铠装防护外壳，同时在传输电缆的外部套装有不锈钢波纹管，并且防护外壳和不锈钢波纹管的材质采用加入铬镍的不锈钢，整个装置具有很强的气密性，保证腐蚀性液体和气体不能进入壳体内，保证设备在恶劣的环境中能够正常工作，并且具有较长的工作年限；
二、本实用新型具有很强的防爆性，本实用新型在设备中充入惰性气体，保证整个装置在工作状态下不具有爆炸的可能；
三、本实用新型精度高、功耗低，本实用新型采用高灵敏度、高精度的红外气体敏感元件，并且在电路设计时，充分考虑功耗要求，使整个装置能够达到长期精准运行。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中采集电路板2的结构示意图；
图中：1为红外CH4浓度敏感探头、2为采集电路板、3为传输电缆、4为防水透气膜双层胶垫、5为防护壳体、6为止转垫圈、7为透气堵头、8为不锈钢波纹管。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型一种用于井下的甲烷浓度探测传感器，包括：红外CH4浓度敏感探头1、采集电路板2、传输电缆3、防水透气膜双层胶垫4、防护壳体5、止转垫圈6、透气堵头7和不锈钢波纹管8，所述红外CH4浓度敏感探头1集成在采集电路板2上。
所述防护壳体5为两端开口的壳体，防护壳体5的一开口端从内向外依次安装有防水透气膜双层胶垫4、止转垫圈6和透气堵头7；上述采集电路板2安装在防护壳体5中，上述传输电缆3穿过防护壳体5的另一开口端与采集电路板2电气连接，传输电缆3的外部套装有不锈钢波纹管8。
上述红外CH4浓度敏感探头1采用红外原理对CH4气体浓度信息进行识别，供电3.3V，工作电流1~8mA，功耗小，并且安装在防护壳体5中，受外界光线影响较小，采集精度高；上述采集电路板2为红外CH4浓度敏感探头1提供必要的电源和线缆接口，方便安装；所述传输电缆3采用带屏蔽的三芯电缆，有效屏蔽噪声影响，保证采集精度。
上述防水透气膜双层胶垫4在未浸入水中的无压力条件下可进行700ml/min/                                               
Figure 2013201517730100002DEST_PATH_IMAGE002
的气体置换，保证采集实时准确；在浸入水中时，该透气膜具有IP68的防水等级，保护内部电路不受损坏，解决了防水性需求和气体采集需求并存的问题。
上述防护壳体5和不锈钢波纹管8采用加入铬镍的不锈钢，具有很强的防水和防腐特性，整个装置具有气密性，防水等级达到IP68，防护壳体5中充有惰性气体，提高整个装置的防爆性，保证整个装置在工作状态下不具有爆炸的可能。
上述止转垫圈6采用端面密封技术，在压紧防水透气膜双层胶垫4的同时，防止因转动引起防水透气膜损坏或变形失去防水透气功能。
上述透气堵头7采用不锈钢材质，用于端面压紧防水透气膜；其端面上均匀分布Φ2.5mm的透气孔，保证采气及时准确。
本实用新型具有采集精度高、功耗小、防水等级高、防腐蚀性好等特点，有效的解决了窨井环境中CH4气体浓度信息采集问题，且具有良好的稳定性和通用性。

Claims (5)

1.一种用于井下的甲烷浓度探测传感器，包括：红外CH4浓度敏感探头（1）、采集电路板（2）、传输电缆（3）、防水透气膜双层胶垫（4）、防护壳体（5）、止转垫圈（6）、透气堵头（7）和不锈钢波纹管（8），其特征在于：所述红外CH4浓度敏感探头（1）集成在采集电路板（2）上；
所述防护壳体（5）为两端开口的壳体，防护壳体（5）的一开口端从内向外依次安装有防水透气膜双层胶垫（4）、止转垫圈（6）和透气堵头（7）；上述采集电路板（2）安装在防护壳体（5）中，上述传输电缆（3）穿过防护壳体（5）的另一开口端与采集电路板（2）电气连接，传输电缆（3）的外部套装有不锈钢波纹管（8）。
2.根据权利要求1所述的一种用于井下的甲烷浓度探测传感器，其特征在于：所述防护壳体（5）中充有惰性气体。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于井下的甲烷浓度探测传感器，其特征在于：所述透气堵头（7）上均匀分布有Φ2.5mm的透气孔。
4.根据权利要求3所述的一种用于井下的甲烷浓度探测传感器，其特征在于：所述传输电缆（3）采用带屏蔽的三芯电缆。
5.根据权利要求3所述的一种用于井下的甲烷浓度探测传感器，其特征在于：所述防护壳体（5）和不锈钢波纹管（8）均采用加入铬镍的不锈钢。
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