CN207964718U - 一种瓦斯检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种瓦斯检测仪，包括：设有进气口、排气口的壳体，以及置于所述壳体内的集成电路板和与所述集成电路板连接的供电装置；所述排气口处可拆卸的安装有气体驱动装置；所述气体驱动装置与所述集成电路板连接；所述集成电路板集成有控制电路，以及均与所述控制电路连接的放大电路、滤波电路，以及电化学传感器；所述放大电路、滤波电路，以及电化学传感器依次连接。实施时，气体通过气体驱动装置的作用进入进气口后，电化学传感器对其中的瓦斯进行采集获取浓度信息，并通过放大电路和滤波电路对该信号进行放大及滤波处理。有效的保障了对于瓦斯检测的灵敏度和检测结果的稳定。

Description

一种瓦斯检测仪

技术领域

本实用新型涉及矿井环境安全检测设备的技术领域，具体而言，涉及一种瓦斯检测仪。

背景技术

瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。在高温、高压的环境中，在成煤的同时，由于物理和化学作用，继续生成瓦斯。瓦斯是无色、无味的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg/m³，瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。

主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。如遇明火，即可燃烧，发生“瓦斯”爆炸，直接威胁着矿工的生命安全。因此，矿井工作对“瓦斯”十分重视，除去采取一些必要的安全措施外，有的矿工会提着一个装有金丝雀的鸟笼下到矿井，把鸟笼挂在工作区内。原来，金丝雀对“瓦斯”或其他毒气特别敏感，只要有非常淡薄的“瓦斯”产生，对人体还远不能有致命作用时，金丝雀就已经失去知觉而昏倒。矿工们察觉到这种情景后，可立即撤出矿井，避免伤亡事故的发生。

然而，这种古老的检测方法不仅伤害动物，而且检测结果并不准确，难以为井下的安全作业提供可靠的保障。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供了一种瓦斯检测仪，包括：设有进气口、排气口的壳体，以及置于所述壳体内的集成电路板和与所述集成电路板连接的供电装置；

所述排气口处可拆卸的安装有气体驱动装置；

所述气体驱动装置与所述集成电路板连接；

所述集成电路板集成有控制电路，以及均与所述控制电路连接的放大电路、滤波电路，以及电化学传感器；

所述放大电路、滤波电路，以及电化学传感器依次连接；

所述电化学传感器用于采集瓦斯的浓度信息；

所述放大电路和所述滤波电路用于对所述电化学传感器采集的浓度信息进行放大和滤波。

在某些实施方式中，所述壳体外壁设有与所述集成电路板连接的显示装置；

所述控制电路中设有瓦斯浓度阈值；

当所述电化学传感器采集的浓度信息大于所述浓度阈值时，所述控制电路控制所述显示装置发出提示信息。

在某些实施方式中，所述进气口的位置与所述电化学传感器的位置相对应；

所述排气口与所述进气口设置在所述壳体的同侧或异侧。

在某些实施方式中，所述气体驱动装置为排风扇。

在某些实施方式中，所述壳体的外壁设有与所述供电装置连接的太阳能转化器；

所述太阳能转化器将获取的太阳能转化为电能供给所述供电装置。

在某些实施方式中，所述电化学传感器包括检测传感电极；

所述检测传感电极包括一个对电极、一个参比电极和若干个用于检测瓦斯的工作电极；

若干所述工作电极共用对电极和参比电极。

在某些实施方式中，至少一个所述工作电极用于检测甲烷。

在某些实施方式中，所述检测传感电极包括第一工作电极、第二工作电极和第三工作电极；

所述第一所述工作电极和所述第二工作电极均用于检测甲烷；

所述第三工作电极用于检测乙烷、丙烷或丁烷。

在某些实施方式中，所述壳体包括相互盖合的第一外壳和第二外壳；

所述第一外壳的顶部开设有所述进气口；所述第二外壳的底部开设有排气口。

本实用新型提供的一种瓦斯检测仪相对于现有技术而言，有益效果是：本实用新型实施例的主要目的在于提供一种瓦斯检测仪，以解决现有技术中，疏于对瓦斯的监控和管理问题，该瓦斯检测仪精度高、体积小、可以手持、安装方便。

该瓦斯检测仪通过电化学传感器调理电路放大电化学传感器获取的易燃气体的浓度信号并进行滤波。从而提高了检测时的灵敏度，并通过报警装置发出报警信号从而及时排除安全隐患。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的瓦斯检测仪，包括：设有进气口、排气口的壳体，以及置于所述壳体内的集成电路板和与所述集成电路板连接的供电装置；

所述排气口处可拆卸的安装有气体驱动装置；

所述气体驱动装置与所述集成电路板连接；

所述集成电路板集成有控制电路，以及均与所述控制电路连接的放大电路、滤波电路，以及电化学传感器；

所述放大电路、滤波电路，以及电化学传感器依次连接；

所述电化学传感器用于采集瓦斯的浓度信息；

所述放大电路和所述滤波电路用于对所述电化学传感器采集的浓度信息进行放大和滤波。

实施时，气体通过气体驱动装置的作用进入进气口后，电化学传感器对其中的瓦斯进行采集获取浓度信息，并通过放大电路和滤波电路对该信号进行放大及滤波处理。有效的保障了对于瓦斯检测的灵敏度和检测结果的稳定。

进一步的，所述电化学传感器包括检测传感电极；

所述检测传感电极包括一个对电极、一个参比电极和若干个用于检测瓦斯的工作电极；

若干所述工作电极共用对电极和参比电极。

上述，可以理解的是该瓦斯检测仪设有多个用于检测瓦斯的工作电极，其中一个工作电极检测到相应的信号，该瓦斯检测仪则产生相应的响应。该种设计方式避免了单独一个工作电极工作时，检测灵敏度不高或工作电极存在一定的故障概率而导致的检测结果不稳定的问题，更为有效的排出了可能存在的井下安全隐患。

进一步的，至少一个所述工作电极用于检测甲烷。

可以理解的是，瓦斯中主要成分为甲烷，对于甲烷的有效响应决定了对于瓦斯检测的灵敏度和结果的准确程度。设置至少一个工作电极对于瓦斯的主要成分进行检测，避免了单独一个工作电极工作时，检测灵敏度不高或工作电极存在一定的故障概率而导致的检测结果不稳定的问题，更为有效的排出了可能存在的井下安全隐患。

进一步的，所述检测传感电极包括第一工作电极、第二工作电极和第三工作电极；

所述第一所述工作电极和所述第二工作电极均用于检测甲烷；

所述第三工作电极用于检测乙烷、丙烷或丁烷。

可以理解的是，瓦斯中主要成分为甲烷，同时，还还有一定的乙烷、丙烷、丁烷。对于乙烷、丙烷、丁烷的有效响应将会影响对于瓦斯检测的灵敏度和结果的准确程度。设置至少一个工作电极对于瓦斯的其它成分进行检测，避免仅仅设置检测甲烷的工作电极时，出现漏检漏报的问题，更为有效的排出了可能存在的井下安全隐患。

综上所述，本实用新型提供的瓦斯检测仪的结构其具有上述诸多的优点及价值，并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新，产生了好用且实用的效果，较现有的技术具有增进的多项功效，从而较为适于实用，并具有广泛的产业价值。

附图说明

应当理解的是，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施方式公开的一种瓦斯检测仪的剖面图；

图2为本实用新型实施方式公开的一种瓦斯检测仪的电路图；

图3为本实用新型实施方式公开的一种瓦斯检测仪的电路图。

附图标记：

具体实施方式

在下文中，将结合附图更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。因此，将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本公开。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述，同样的附图标号标示同样的元件。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。

在本公开的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

参见图1至图3，本实用新型提供了一种瓦斯检测仪1，包括：设有进气口1111、排气口1121的壳体11，以及置于所述壳体11内的集成电路板13和与所述集成电路板13连接的供电装置14；

所述排气口1121处可拆卸的安装有气体驱动装置15；

所述气体驱动装置15与所述集成电路板13连接；

所述集成电路板13集成有控制电路131，以及均与所述控制电路131连接的放大电路132、滤波电路133，以及电化学传感器134；

所述放大电路132、滤波电路133，以及电化学传感器134依次连接；

所述电化学传感器134用于采集瓦斯的浓度信息；

所述放大电路132和所述滤波电路133用于对所述电化学传感器134采集的浓度信息进行放大和滤波。

上述，该种瓦斯检测仪1解决了现有技术中，疏于对瓦斯的监控和管理问题。该瓦斯检测仪1精度高、体积小、可以手持、安装方便。

尤其是，该瓦斯检测仪1通过电化学传感器134调理电路放大电化学传感器134获取的易燃气体的浓度信号并进行滤波。从而提高了检测时的灵敏度，并通过报警装置发出报警信号从而及时排除安全隐患。

实施时，气体通过气体驱动装置15的作用进入进气口1111后，电化学传感器134对其中的瓦斯进行采集获取浓度信息，并通过放大电路132和滤波电路133对该信号进行放大及滤波处理。有效的保障了对于瓦斯检测的灵敏度和检测结果的稳定。

在本实用新型某些实施例中，所述壳体11外壁设有与所述集成电路板13连接的显示装置16；

所述控制电路131中设有瓦斯浓度阈值；

当所述电化学传感器134采集的浓度信息大于所述浓度阈值时，所述控制电路131控制所述显示装置16发出提示信息。

上述，优选的显示装置16通过发出可见光从而发出提示信息。可以理解的是，井下环境较暗，且作业过程中噪音较大，通过发出可见光，能够及时的进行报警。

当然，显示装置16也可以与壳体11分开设置，显示装置16设置于客户终端，客户于地面上或井下其它地点通过观察显示装置16，即可以判断井下的瓦斯情况，更为安全方便。

在本实用新型某些实施例中，所述进气口1111的位置与所述电化学传感器134的位置相对应；

所述排气口1121与所述进气口1111设置在所述壳体11的同侧或异侧。

在本实用新型某些实施例中，所述气体驱动装置15为排风扇。

在本实用新型某些实施例中，所述壳体11的外壁设有与所述供电装置14连接的太阳能转化器17；

所述太阳能转化器17将获取的太阳能转化为电能供给所述供电装置14。

上述，太阳能转化器17将太阳能转化为电能供给供电装置14。可以有效的避免其它供电装置14在井下易于产生静电引起瓦斯爆炸的危险。

尤其是，太阳能转化器17可以与壳体11分开设置，太阳能转化器17置于地面，吸收太阳能并将太阳能转化为电能，再通过电路传输给供电装置14。

在本实用新型某些实施例中，所述电化学传感器134包括检测传感电极1341；

所述检测传感电极1341包括一个对电极13411、一个参比电极13412和若干个用于检测瓦斯的工作电极；

若干所述工作电极共用对电极13411和参比电极13412。

上述，可以理解的是该瓦斯检测仪1设有多个用于检测瓦斯的工作电极，其中一个工作电极检测到相应的信号，该瓦斯检测仪1则产生相应的响应。该种设计方式避免了单独一个工作电极工作时，检测灵敏度不高或工作电极存在一定的故障概率而导致的检测结果不稳定的问题，更为有效的排出了可能存在的井下安全隐患。

在本实用新型某些实施例中，至少一个所述工作电极用于检测甲烷。

可以理解的是，瓦斯中主要成分为甲烷，对于甲烷的有效响应决定了对于瓦斯检测的灵敏度和结果的准确程度。设置至少一个工作电极对于瓦斯的主要成分进行检测，避免了单独一个工作电极工作时，检测灵敏度不高或工作电极存在一定的故障概率而导致的检测结果不稳定的问题，更为有效的排出了可能存在的井下安全隐患。

在本实用新型某些实施例中，所述检测传感电极1341包括第一工作电极13413、第二工作电极13414和第三工作电极13415；

所述第一所述工作电极和所述第二工作电极13414均用于检测甲烷；

所述第三工作电极13415用于检测乙烷、丙烷或丁烷。

上述，可以理解的是，瓦斯中主要成分为甲烷，同时，还还有一定的乙烷、丙烷、丁烷。对于乙烷、丙烷、丁烷的有效响应将会影响对于瓦斯检测的灵敏度和结果的准确程度。设置至少一个工作电极对于瓦斯的其它成分进行检测，避免仅仅设置检测甲烷的工作电极时，出现漏检漏报的问题，更为有效的排出了可能存在的井下安全隐患。

在本实用新型某些实施例中，所述壳体11包括相互盖合的第一外壳111和第二外壳112；

所述第一外壳111的顶部开设有所述进气口1111；所述第二外壳112的底部开设有排气口1121。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

实用新型人声明，本实用新型通过上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，但本实用新型并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程。并且即不意味着本实用新型应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种瓦斯检测仪，其特征在于，包括：设有进气口、排气口的壳体，以及置于所述壳体内的集成电路板和与所述集成电路板连接的供电装置；

所述排气口处可拆卸的安装有气体驱动装置；

所述气体驱动装置与所述集成电路板连接；

所述集成电路板集成有控制电路，以及均与所述控制电路连接的放大电路、滤波电路，以及电化学传感器；

所述放大电路、滤波电路，以及电化学传感器依次连接；

所述电化学传感器用于采集瓦斯的浓度信息；

所述放大电路和所述滤波电路用于对所述电化学传感器采集的浓度信息进行放大和滤波。

2.如权利要求1所述的瓦斯检测仪，其特征在于，所述壳体外壁设有与所述集成电路板连接的显示装置；

所述控制电路中设有瓦斯浓度阈值；

当所述电化学传感器采集的浓度信息大于所述浓度阈值时，所述控制电路控制所述显示装置发出提示信息。

3.如权利要求1所述的瓦斯检测仪，其特征在于，所述进气口的位置与所述电化学传感器的位置相对应；

所述排气口与所述进气口设置在所述壳体的同侧或异侧。

4.如权利要求1所述的瓦斯检测仪，其特征在于，所述气体驱动装置为排风扇。

5.如权利要求1所述的瓦斯检测仪，其特征在于，所述壳体的外壁设有与所述供电装置连接的太阳能转化器；

所述太阳能转化器将获取的太阳能转化为电能供给所述供电装置。

6.如权利要求1所述的瓦斯检测仪，其特征在于，所述电化学传感器包括检测传感电极；

所述检测传感电极包括一个对电极、一个参比电极和若干个用于检测瓦斯的工作电极；

若干所述工作电极共用对电极和参比电极。

7.如权利要求6所述的瓦斯检测仪，其特征在于，至少一个所述工作电极用于检测甲烷。

8.如权利要求7所述的瓦斯检测仪，其特征在于，所述检测传感电极包括第一工作电极、第二工作电极和第三工作电极；

所述第一所述工作电极和所述第二工作电极均用于检测甲烷；

所述第三工作电极用于检测乙烷、丙烷或丁烷。

9.如权利要求1所述的瓦斯检测仪，其特征在于，所述壳体包括相互盖合的第一外壳和第二外壳；

所述第一外壳的顶部开设有所述进气口；所述第二外壳的底部开设有排气口。