CN204556484U

CN204556484U - 智能矿用红外甲烷探头

Info

Publication number: CN204556484U
Application number: CN201520055540.XU
Authority: CN
Inventors: 郭功剑
Original assignee: Hangzhou North Star Photoelectricity Technology Corp Ltd
Current assignee: Hangzhou Mai peak Polytron Technologies Inc
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2025-01-27

Abstract

本实用新型提出的一种智能矿用红外甲烷探头，所述的智能矿用红外甲烷探头包括探头壳体、及设置于探头壳体内的微孔过滤膜、智能红外甲烷探测器、接口模块，所述的智能红外甲烷探测器固定在所述的接口模块上，并通过所述的接口模块与外围电路相连，输出模拟电压信号和数字信号。所述的探头壳体包括探头顶壳、过滤网、密封垫片、密封圈、探头底壳，探头顶壳、探头底壳和过滤网。均采用不锈钢材质。所述的密封垫片置于所述的微孔过滤膜与所述的过滤网之间，所述的过滤网置于所述的密封垫片与所述的探头顶壳之间，所述的密封圈安装在所述的探头底壳的凹槽上，所述的智能红外甲烷探测器和所述的接口模块安装在所述的探头壳体内。

Description

智能矿用红外甲烷探头

技术领域

本实用新型涉及一种红外甲烷探头，特别涉及一种智能型煤矿用红外甲烷探头。

背景技术

煤矿安全一直以来是我国亟待解决的问题，而甲烷等易燃易爆气体是安全生产的主要威胁。近年来，由甲烷泄漏引起的煤矿爆炸事故频繁发生，造成巨大的损失。另外，甲烷气体释放后还会对环境造成污染。因此，必须通过灵敏可靠的传感器对其进行检测，才能实现安全预警，避免环境污染。煤矿用红外甲烷传感器是检测煤矿甲烷浓度的一种装备，红外甲烷探测器是其核心部件，决定测量结果的准确性和可靠性。

矿井往往是封闭空间，工况比较复杂，水汽和粉尘含量很高。如果水汽或粉尘进入红外甲烷探测器的光室，会影响测量精度。如果水汽或粉尘进入红外甲烷探测器的接口插孔，会造成连接问题，影响浓度信号的输出。同时，水汽和粉尘引起腐蚀问题。由于现有的红外甲烷传感器不能很好地防止水汽或粉尘侵蚀，可能造成误报警情况发生，这种情况的存在对工人的人身安全和企业的正常生产是十分不利的。

现有的大多数红外甲烷探测器和煤矿用红外甲烷传感器主机配合一起才能实现浓度信号的处理、采样，传感器的调零和标定也只能在传感器端完成，这就使调零和标定工作必须在传感器安装现场完成，使用很不方便。

温度不仅影响红外甲烷探测器中热释电传感器的信号输出，还会影响红外滤光片的特性和光机结构。煤矿井下的温度变化范围大，会降低红外甲烷探测器的浓度信号的准确性。为了提高红外甲烷传感器的测量精度，把温度补偿模块集成在主机上，因为温度传感器不在红外甲烷探测器内部，不能准确地反映内部温度情况，温度补偿效果不佳。

因此，需要对现有的煤矿用红外甲烷传感器进行升级改造，开发智能红外甲烷探头，提高防尘防水能力、操作便利性和测量精度。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种智能矿用红外甲烷探头，提高红外甲烷探测器的防尘防水能力；可对矿用红瓦甲烷探头进行单独调零、标定，不用安装在煤矿用红外甲烷传感器的主板上，提高传感器维护的便捷性；在矿用红外甲烷探头内部集成温度补偿模块，提高测量精度和结构紧凑性。

本实用新型提出的一种智能矿用红外甲烷探头，所述的智能矿用红外甲烷探头包括探头壳体、及设置于探头壳体内的微孔过滤膜、智能红外甲烷探测器、接口模块，所述的智能红外甲烷探测器固定在所述的接口模块上，并通过所述的接口模块与外围电路相连，输出模拟电压信号和数字信号。

该智能矿用红外甲烷探头中，所述的探头壳体包括探头顶壳、过滤网、密封垫片、密封圈、探头底壳，探头顶壳、探头底壳和过滤网。均采用不锈钢材质。所述的密封垫片置于所述的微孔过滤膜与所述的过滤网之间，所述的过滤网置于所述的密封垫片与所述的探头顶壳之间，所述的密封圈安装在所述的探头底壳的凹槽上，所述的智能红外甲烷探测器和所述的接口模块安装在所述的探头壳体内。

该智能矿用红外甲烷探头中，所述的智能红外甲烷探测器包括红外甲烷探测器、红外甲烷探测器驱动电路、放大器、A/D转化模块、温度补偿模块和微处理器。微处理器采用单片机，与A/D转化模块、温度补偿模块相连接。

该智能矿用红外甲烷探头中，所述的接口模块包括连接板、2个电源管脚、1个模拟信号管脚、2个数字信号管脚。

该智能矿用红外甲烷探头中，所述的探头壳体内壁与所述的智能红外甲烷探测器外壁之间留有缝隙。

该智能矿用红外甲烷探头中，所述的微孔过滤膜采用PTFE结构，置于所述的智能红外甲烷探测器的上表面。

与现有红外甲烷探测器相比，本实用新型的有益效果是：采用独特的光机结构设计，设置了过滤网、密封圈、密封垫片和微孔过滤膜等结构，使得防尘防水性能更佳；采用温度补偿模块和温度补偿算法，测量结果更精确；在其内部集成了微处理器，可单独调零标定，维护更便捷，另外在探头壳体内壁和探测器的外壁直接留有间隙，通过间隙内的空气保持内部的温度，进一步的防止了外部的粉尘及水汽进入内部，提高了防尘防水效果。

附图说明

图1是本实用新型智能矿用红外甲烷传感器的拆分结构示意图。

具体实施方式

为了能更加清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例进行详细说明。

实施例1。

如图1所示，在本实用新型的一种实施方式中，该智能矿用红外甲烷探头包括探头壳体1、及设置于所述探头壳体1内的微孔过滤膜2、智能红外甲烷探测器3、接口模块4。

所述的探头壳体1包括探头顶壳11、过滤网12、密封垫片13、密封圈14、探头底壳15，所述的探头顶壳11、过滤网12、探头底壳15采用不锈钢材质，密封垫片13和密封圈14采用氟橡胶材质。所述的智能红外甲烷探测器3包括红外甲烷探测器、红外甲烷探测器驱动电路、放大器、A/D转化模块、温度补偿模块和微处理器，微处理器采用单片机，与A/D转化模块、温度补偿模块相连接。所述的接口模块4包括连接板、2个电源管脚、1个模拟信号管脚、2个数字信号管脚。

所述的密封垫片13置于所述的微孔过滤膜2与所述的过滤网12之间。所述的过滤网12置于所述的密封垫片13与所述的探头顶壳11之间。所述的密封圈14安装在所述的探头底壳15的凹槽上。所述的PTFE微孔过滤膜2粘贴在所述的智能红外甲烷探测器3的上表面。所述的智能红外甲烷探测器3固定在所述的接口模块4上，并通过所述的接口模块4与外围电路相连。所述的智能红外甲烷探测器3和所述的接口模块4安装在所述的探头壳体1内，所述的智能红外甲烷探测器3的外壁与所述的探头壳体1的内壁留有一定间隙。

通过所述的接口模块4上的2个电源管脚对所述的智能红外甲烷探测器3供电，待环境中的甲烷气体以扩散方式进入到所述的智能红外甲烷探测器3的光室之后，所述的智能红外甲烷探测器3通过所述的接口模块4上的2个数字信号管脚输出数字信号，通过所述的接口模块4上的1个模拟信号管脚输出模拟电压信号。

该实用新型的智能矿用红外甲烷探头，由于采用独特的光机结构和PTFE微孔过滤膜，充分利用了智能红外甲烷探测器红外光源的加热作用，提高了探头的防尘防水能力；该智能矿用红外甲烷探头中的智能红外甲烷探测器集成了温度补偿模块，提高了测量精度，扩大了使用范围；该智能矿用红外甲烷探头中的智能红外甲烷探测器集成了微处理器，可单独调零标定，维护更加便捷。

Claims

1.一种智能矿用红外甲烷探头，其特征在于，所述的智能矿用红外甲烷探头包括探头壳体、及设置于探头壳体内的微孔过滤膜、智能红外甲烷探测器、接口模块，所述的智能红外甲烷探测器固定在所述的接口模块上，并通过所述的接口模块与外围电路相连，输出模拟电压信号和数字信号。

2.根据权利要求1所述的智能矿用红外甲烷探头，其特征在于，所述的探头壳体包括探头顶壳、过滤网、密封垫片、密封圈、探头底壳，所述的密封垫片置于所述的微孔过滤膜与所述的过滤网之间，所述的过滤网置于所述的密封垫片与所述的探头顶壳之间，所述的密封圈安装在所述的探头底壳的凹槽上，所述的智能红外甲烷探测器和所述的接口模块安装在所述的探头壳体内。

3. 根据权利要求1或2所述的智能矿用红外甲烷探头，其特征在于，所述的智能红外甲烷探测器包括红外甲烷探测器、红外甲烷探测器驱动电路、放大器、A/D转化模块、温度补偿模块、微处理器。

4.根据权利要求1或2所述的智能矿用红外甲烷探头，其特征在于，所述的接口模块包括连接板、2个电源管脚、1个模拟信号管脚、2个数字信号管脚。

5.根据权利要求1或2所述的智能矿用红外甲烷探头，其特征在于，所述的探头壳体内壁与所述的智能红外甲烷探测器外壁之间留有缝隙。

6.根据权利要求1或2所述的智能矿用红外甲烷探头，其特征在于，所述的微孔过滤膜采用PTFE结构，粘贴在所述的智能红外甲烷探测器的上表面。

7.根据权利要求3所述的智能矿用红外甲烷探头，其特征在于，所述的微处理器采用单片机，与所述的A/D转化模块、温度补偿模块相连接。