CN206479512U - 一种隔爆型气体探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隔爆型气体探测器，包括底座，所述底座的周壁上连接有传感器探头组件，所述传感器探头组件包括接头、主体以及设置在主体内的传感器电路板和传感器，所述接头的一端与底座的周壁连接，所述接头的另一端则与主体的一端连接，其特征在于：所述传感器电路板通过第一密封胶固定在接头内，所述传感器外周设置有防水的传感器封装壳体。通过在传感器探头组件内设置传感器封装壳体、密封胶、和O型圈，使得隔爆气体探测器不仅结构简单，防护等级更是能达到IP67。

Description

一种隔爆型气体探测器

技术领域

本实用新型涉及气体传感器领域，尤其是一种隔爆型气体探测器。

背景技术

在石油、化工、热力、核电等行业的现场，随时有产生甲烷、硫化氢、一氧化碳、氧气等气体的可能性，这些气体中有的可燃烧爆炸，有的直接危及作业人员生命，所以必须对这些气体进行实时监测和数据化管理，目前在这些行业的现场，通常采用点位式气体探测器，固定在现场的各个区域，若上述气体发生泄露，且达到可燃烧爆炸、伤及人员健康的浓度时，气体探测器及时报警，人们快速采取切断相应措施，如第一时间切断阀门、第一时间逃离现场，避免生命财产损失。

气体探测器分为两类，本安型和隔爆型，本安型是指气体探测器内部的零部件自身不产生爆炸，而隔爆型是指把气体探测器可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部密封在一个外壳内，其外壳能够承受通过外壳任何结合面或结构间隙，渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。

通俗讲，隔爆型指气体探测器是把可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内，隔爆外壳使气体探测器内部空间与周围的环境隔开，隔爆外壳存在间隙，因气体探测器的气体渗透作用，使内部可能存在爆炸性气体混合物，当其发生爆炸时，外壳可以承受产生的爆炸压力而不损坏，同时外壳结构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或终止加速链，使火焰或危险的火焰生成物不能穿越隔爆间隙点燃外部爆炸性环境，从而达到隔爆的目的。

可见，隔爆型气体探测器是对结构有严格的要求，具体而言有以下要求：

1)满足隔爆气体探测器的规定的使用温度和最高使用温度；

2)对显示窗热剧变试验，即对显示窗喷射水温10±5℃，不破裂；

3)在高温80℃，湿度90％的环境下，连续储存四周，低温-25℃环境下连续储存24h，不损坏或变形；

4)在20±5℃的环境温度下，外壳冲击能量7J，显示窗冲击能量4J，不损坏；

5)线缆夹紧试验，即线缆的位移量小于6mm；

6)5次点爆隔爆气体探测器内部，隔爆气体探测器不传爆，且不持续燃烧，传热不超过规定的最高温度；

7)引入装置在外壳内部施加3MPa的压力持续10s，不应泄露。

现有的隔爆型气体探测器，如申请号为200920261831.9的中国专利公开的一种防爆型气体检测变送器，包括防爆外壳，安装在防爆外壳内的处理器主板，与处理器主板电连接并设置在防爆外壳上的人机接口，固定连通防爆外壳的防尘防水探头，以及设置在防尘防水探头内与处理器主板电连接的传感器，防爆外壳内设置有进气口与传感器表面连通的微型气泵，该微型气泵与处理器主板电连接，所述防尘防水探头的底部设置有一防尘防水的隔爆片；又如本申请人的申请号为201120182740.3的中国专利公开的一种利用红外气体传感器采集数据，其包括底座、顶层电路板、上盖、显示窗、液晶板、底层电路板等；底座与上盖通过螺纹连接，构成螺纹隔爆面，底座与上盖A之间构成气体探测空间；底座上设置有进气管及红外传感器接头；又如申请号为201310736285.0的中国专利公开的一种固定式危险气体探测仪，包括上盖，上盖与壳体连接，壳体与下盖连接，壳体内部具有电路板，电路板与接线端子连接，接线端子与探头主体连接，探头主体内具有传感器模块，探头主体上安装有探头盖，探头盖上具有通孔，通孔上安装有防爆片。

上述现有的隔爆气体探测器中普遍存在以下几个问题：

1)传感器探头组件防水性能较差，容易进水；

2)对于底座和面盖的螺纹连接，缺少防松动的结构措施；

3)隔爆网通过与传感器探头组件的主体过盈配合固定，其可靠性不高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种提高防水性能、各部件连接可靠性的隔爆型气体探测器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种隔爆型气体探测器，包括底座，所述底座的周壁上连接有传感器探头组件，所述传感器探头组件包括接头、主体以及设置在主体内的传感器电路板和传感器，所述接头的一端与底座的周壁连接，所述接头的另一端则与主体的一端连接，其特征在于：所述传感器电路板通过第一密封胶固定在接头内，所述传感器外周设置有防水的传感器封装壳体。

为便于传感器稳固地设置在传感器封装壳体内，所述传感器封装壳体包括传感器封装底座和传感器封装外壳，所述传感器封装外壳位于靠近接头的位置，所述传感器封装底座将传感器压紧在传感器封装外壳内。

为进一步防止传感器进水，所述传感器封装外壳和传感器远离传感器电路板一侧的接触区域压紧有橡胶垫圈，从而橡胶垫圈不易脱落。

优选的，所述传感器探头组件还包括隔爆网，所述隔爆网设置在主体远离接头的一端。

进一步地，为加强隔爆网和主体的连接可靠性，所述隔爆网通过第二密封胶与主体固定，所述隔爆网远离主体的一侧还设置有端盖，所述端盖将隔爆网向主体压紧。

为进一步防止传感器探头组件进水，所述传感器封装壳体和主体、主体和接头、接头和底座的连接处均设置有用于密封的O型圈。

进一步地，所述底座上设置有面盖，所述底座和面盖螺纹连接，所述底座和面盖之间构成气体探测空间。

为防止底座和面盖松动，所述底座的顶面开设有向下凹陷的环形的第一凹槽，所述面盖上开设有贯穿面盖上、下端面的第一顶丝孔，所述第一顶丝孔内拧紧有第一顶丝螺钉，并且所述第一顶丝螺钉底部穿过第一顶丝孔而卡紧在第一凹槽内。

为防止接头和底座松动，所述接头上开设有第二顶丝孔，所述第二顶丝孔径向贯穿接头的周壁，所述第二顶丝孔内拧紧有第二顶丝螺钉，并且所述第二顶丝螺钉底部穿过第二顶丝孔与底座顶紧。

为便于处理传感器感测的数据，同时更好的防水，所述底座内设置有主控制电路板，所述底座内、位于主控制电路板外设置有电路板封装壳体，所述传感器电路板与主控制电路板电连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在传感器探头组件内设置传感器封装壳体、密封胶、和O型圈，使得隔爆气体探测器不仅结构简单，防护等级更是能达到IP67；通过在底座和面盖的螺纹连接处采取了防松动的结构，加强了底座和面盖连接的稳固性；通过传感器和传感器封装壳体将橡胶垫圈压紧，在装配时不易脱落；隔爆网采用胶粘和端盖压紧两种方式固定连接，保证了其装配强度，更符合国家标准GB 3836.2的要求。

附图说明

图1为本实用新型的气体探测器的实施例结构示意图；

图2为图1的气体探测器的实施例A-A向剖视图；

图3为图1的气体探测器的实施例B-B向剖视图；

图4为本实用新型的气体探测器的实施例分解结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1～图3，一种隔爆型气体探测器，底座1和面盖2，底座1为上开口的中空圆柱形，面盖2呈两端开口的圆环柱状，底座1和面盖2分别形成有中空内腔。面盖2设置在底座1的上方，两者之间优选的通过螺纹连接，底座1和面盖2之间构成气体探测空间。

底座1的周壁上分别连接有丝堵11和压紧螺母12，底座1与丝堵11、压紧螺母12分别可通过螺纹连接。优选的，丝堵11和压紧螺母12对称设置。丝堵11的外螺纹外侧根部设有第四O型圈111。压紧螺母12的内侧依次设置有金属垫片121和圆柱形的橡胶垫圈122。优选的，压紧螺母12的一端为M24外螺纹，另一端为NPT3/4内螺纹；或者，压紧螺母一端为M24外螺纹，另一端为NPT3/4外螺纹。

面盖2的周壁外侧部分径向内凹形成有台阶部21，台阶部21的周壁外侧形成有外螺纹22，可插入到底座1内，以便使得外螺纹22与底座1的内螺纹配合连接。台阶部21的周壁顶端外侧设置有第一O型圈23，以便与底座1实现密封连接。底座1的顶面开设有向下凹陷的环形的第一凹槽13，第一凹槽13的横截面为矩形。面盖2上开设有轴向延伸的贯穿面盖2上下端面的第一顶丝孔25，由此，可使第一顶丝螺钉26拧紧在第一顶丝孔25内，并且底部穿过第一顶丝孔25而卡紧在第一凹槽13内，从而进一步将底座1和面盖2固定，防止底座1和面盖2之间松动。

面盖2内设置有玻璃制成的透明的显示窗3，显示窗3设置在面盖2的中空内腔中，由此可从面盖2的上方透过显示窗3观察显示窗3下方的状况。为实现显示窗3与面盖2的密封连接，显示窗3的周缘上表面可通过第三密封胶31与密封垫圈32固定，面盖2的顶部径向向内延伸形成有环状的凸缘24，密封垫圈32的上表面与凸缘24的底面压紧。显示窗3的下方则设置有环状的压圈33，由此，显示窗3固定在面盖2内。

底座1的中空内腔中设置有主控制电路板4，主控制电路板4设置在一电路板封装壳体41内，主控制电路板4可通过螺丝与电路板封装壳体41固定。该电路板封装壳体41卡在底座1的中空内腔中，电路板封装壳体41的顶部封闭、底部则支撑在底座1内的底部上，电路板封装壳体41顶部上方设置有面膜42。主控制电路板4上还连接有线缆43，线缆43从压紧螺母12穿出从而可以使得主控制电路板4与外界电源电连接。

底座1的周壁上还连接有传感器探头组件，优选的，传感器探头组件连接在底座1周壁上的丝堵11和压紧螺母12之间，传感器探头组件与丝堵11、传感器探头组件与压紧螺母12之间的夹角可以为90度。传感器探头组件包括中空的接头51、圆筒状的主体52、设置在主体52内的传感器电路板53、传感器54、隔爆网55和端盖56。其中，接头51的一端与底座1的周壁连接、另一端则与主体52的一端连接，连接方式优选的可以为螺纹连接。在本实施例中，接头51的周壁上开设有环状的插槽513，插槽513具有一定的轴向高度，主体52的端部插入到接头51的插槽513内，接头51上形成有外螺纹514而与主体52螺纹连接。主体52插入在插槽513内的端面处可设置有第二O型圈521，以便接头51和主体52实现密封连接。优选的，接头51与底座1连接的一端的外螺纹515是NPT3/4；或者接头51与底座1连接的一端的外螺纹515是M24，外螺纹515外侧根部设有第五O型圈。

接头51上开设有第二顶丝孔511，第二顶丝孔511径向贯穿接头51的周壁，由此，可使得第二顶丝螺钉512拧紧在第二顶丝孔511内、并与底座1顶紧而进一步将底座1和接头51固定。

传感器电路板53固定在接头51内，可通过第一密封胶531而与接头51固定，传感器电路板53与主控制电路板4电连接，如可通过彩虹线实现电连接。

传感器54则设置在主体51内，传感器54外周设置有防水的传感器封装壳体，主体52远离接头51的端部内侧开设有环形的、横截面为矩形的第二凹槽522，第二凹槽522内嵌设有第三O型圈523，以保持主体52内的密封。传感器封装壳体包括传感器封装底座541和传感器封装外壳542，两者通过卡扣连接固定和拆卸。传感器封装底座541设置在主体52内靠近接头51的位置，将传感器54压紧在传感器封装外壳542内，传感器封装外壳542和传感器54远离传感器电路板53一侧接触的区域压紧橡胶垫圈543，由此可使得橡胶垫圈543可稳固的设置。传感器封装底座541设有四个卡扣，卡扣的背面分别设有加强筋。

隔爆网55设置在主体52远离接头51的端部外侧，隔爆网55可通过第二密封胶551与主体52固定。端盖56设置在隔爆网55远离主体52的一侧，两者之间通过螺纹连接。由此，第二密封胶551粘接和端盖56压紧两种方式使得隔爆网55与主体52连接稳固，保证了连接强度，更符合国家标准GB 3836.2的要求。隔爆网55可以为烧结不锈钢网，目数为60-80目，且设有包边；或者，可替代的，隔爆网25为烧结粉末冶金片，且设有包边。

上述的第三密封胶31、第一密封胶531、第二密封胶551优选的为环氧树脂胶；或者，可替代的，第三密封胶31、第一密封胶531、第二密封胶551为chico A胶。

Claims (10)

1.一种隔爆型气体探测器，包括底座(1)，所述底座(1)的周壁上连接有传感器探头组件，所述传感器探头组件包括接头(51)、主体(52)以及设置在主体(52)内的传感器电路板(53)和传感器(54)，所述接头(51)的一端与底座(1)的周壁连接，所述接头(51)的另一端则与主体(52)的一端连接，其特征在于：所述传感器电路板(53)通过第一密封胶(531)固定在接头(51)内，所述传感器(54)外周设置有防水的传感器封装壳体。

2.如权利要求1所述的隔爆型气体探测器，其特征在于：所述传感器封装壳体包括传感器封装底座(541)和传感器封装外壳(542)，所述传感器封装外壳(542)位于靠近接头(51)的位置，所述传感器封装底座(541)将传感器(54)压紧在传感器封装外壳(542)内。

3.如权利要求2所述的隔爆型气体探测器，其特征在于：所述传感器封装外壳(542)和传感器(54)远离传感器电路板(53)一侧的接触区域压紧有橡胶垫圈(543)。

4.如权利要求1所述的隔爆型气体探测器，其特征在于：所述传感器探头组件还包括隔爆网(55)，所述隔爆网(55)设置在主体(52)远离接头(51)的一端。

5.如权利要求4所述的隔爆型气体探测器，其特征在于：所述隔爆网(55)通过第二密封胶(531)与主体(52)固定，所述隔爆网(55)远离主体(52)的一侧还设置有端盖(56)，所述端盖(56)将隔爆网(55)向主体(52)压紧。

6.如权利要求1～5中任一项所述的隔爆型气体探测器，其特征在于：所述传感器封装壳体和主体(52)、主体(52)和接头(51)、接头(51)和底座(1)的连接处均设置有用于密封的O型圈。

7.如权利要求1～5中任一项所述的隔爆型气体探测器，其特征在于：所述底座(1)上设置有面盖(2)，所述底座(1)和面盖(2)螺纹连接，所述底座(1)和面盖(2)之间构成气体探测空间。

8.如权利要求7所述的隔爆型气体探测器，其特征在于：所述底座(1)的顶面开设有向下凹陷的环形的第一凹槽(13)，所述面盖(2)上开设有贯穿面盖(2)上、下端面的第一顶丝孔(25)，所述第一顶丝孔(25)内拧紧有第一顶丝螺钉(26)，并且所述第一顶丝螺钉(26)底部穿过第一顶丝孔(25)而卡紧在第一凹槽(13)内。

9.如权利要求1～5中任一项所述的隔爆型气体探测器，其特征在于：所述接头(51)上开设有第二顶丝孔(511)，所述第二顶丝孔(511)径向贯穿接头(51)的周壁，所述第二顶丝孔(511)内拧紧有第二顶丝螺钉(512)，并且所述第二顶丝螺钉(512)底部穿过第二顶丝孔(511)与底座(1)顶紧。

10.如权利要求1～5中任一项所述的隔爆型气体探测器，其特征在于：所述底座(1)内设置有主控制电路板(4)，所述底座(1)内、位于主控制电路板(4)外设置有电路板封装壳体(41)，所述传感器电路板(53)与主控制电路板(4)电连接。