CN210603404U - 瓦斯抽放管道用气体检测仪及其气体检测探杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种瓦斯抽放管道用气体检测仪及其气体检测探杆。具体地，检测仪包括：中空杆体，内部设有进气管和出气管；安装壳体，连接在中空杆体的远离插入段的一端，内部安装有检测腔室，检测腔室的内腔构成检测腔；气体检测传感器，部分位于检测腔内以对检测腔内的气体参数进行检测；进气管和出气管分别与检测腔连通而形成供气体从进气口进入、经过检测腔并从出气口排出的检测通路；表头，用于中空探杆上安装的各类传感器检测的信号。本实用新型的检测仪气体通道内的气流能够更快的通过进气管进入并充满检测腔，气体检测传感器能够更快的检测出与气体通道相一致的检测腔内的气体参数。

Description

瓦斯抽放管道用气体检测仪及其气体检测探杆

技术领域

本实用新型涉及一种瓦斯抽放管道用气体检测仪及其气体检测探杆。

背景技术

随着煤矿开采安全性要求越来越高，目前在煤矿开采中一般都要进行瓦斯检测。现有的用于瓦斯检测的仪器各种各样，其中，以管道插入式检测仪尤为方便。例如授权公告号为CN203572515U的中国实用新型专利说明书就公开了一种插入式瓦斯参数测定仪，这种测量装置在使用时，气体管道内的气体需要通过进气管路充满测量气室后，测量气室内安装的传感器才能够准确的检测气体管道内的气体参数，致使测定仪的响应速度较慢。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种瓦斯抽放管道用气体检测仪，以解决现有的测定仪响应速度较慢的问题。同时，本实用新型还提供了一种适用于本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪的气体检测探杆。

本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪包括：

气体检测探杆，及

表头；

气体检测探杆包括：

中空杆体，使用时一端插入气体管道内，内部设有进气管和出气管，中空杆体的插入段的迎风面上设有与进气管相通的进气口，中空杆体的插入段的背风面上设有与出气管相通的出气口；

安装壳体，连接在中空杆体的远离插入段的一端，内部安装有检测腔室，检测腔室的内腔构成检测腔；

气体检测传感器，有一种或两种以上，部分位于检测腔内以对检测腔内的气体参数进行检测；

进气管和出气管分别与检测腔连通而形成供气体从进气口进入、经过检测腔并从出气口排出的检测通路；

表头连接在中空杆体上，内部安装有显示模块，用于显示中空探杆上安装的各类传感器检测的信号。

本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪在安装壳体内设置有独立的检测腔室，气体检测传感器部分位于检测腔内，由于检测腔室并不用于容纳气体检测传感器，检测腔的体积可以做小，这样气体通道内的气流能够更快的通过进气管进入并充满检测腔，气体检测传感器能够更快的检测出与气体通道相一致的检测腔内的气体参数。

进一步地，气体检测传感器安装在检测腔室的腔壁上，这样无需在安装壳体内设置用于固定气体检测传感器的固定结构，整体结构简单。

进一步地，根据使用需要，气体检测传感器可以包括甲烷传感器、一氧化碳传感器及氧气传感器，或者气体检测传感器为三者中的一种或两种。

进一步地，安装壳体的内腔与气体管道相通，安装壳体内还安装有用于检测气体通道内的气压的压力传感器，通过压力传感器可以准确的检测气体通道内的气体压力。

进一步地，中空杆体上在靠近插入段的一端设有贯通中空杆体的透气口，安装壳体的内腔通过中空杆体与气体管道连通。借助于中空探杆实现安装壳体与气体通道的连通，结构设计比较简单。

进一步地，安装壳体内安装有流量监测元件，气体检测探杆的插入段安装有与流量监测元件配合的流量探头，中空杆体内安装有两个分别与流量监测元件相连的取压管，取压管的另一端连至流量探头的不同取压点。这样能够同时实现对气体管道内的气体流量的检测，实现一个仪器更多参数的检测。

进一步地，根据不同的使用需要，所述流量探头可以为涡街流量探头，或巴氏流量探头，或文丘里流量探头，或背靠管流量探头，或包含处于迎风面的正压取压孔和处于背风面的负压取压孔的差压流量探头。

此外，中空杆体的插入段上安装有用于检测气体管道内的气体温度的温度传感器，这样进一步增加了检测种类，而且将温度传感器设置在插入段上，对于气体管道内的气体温度检测更为准确。

本实用新型的气体检测探杆包括：

中空杆体，使用时一端插入气体管道内，内部设有进气管和出气管，中空杆体的插入段的迎风面上设有与进气管相通的进气口，中空杆体的插入段的背风面上设有与出气管相通的出气口；

安装壳体，连接在中空杆体的远离插入段的一端，内部安装有检测腔室，检测腔室的内腔构成检测腔；

气体检测传感器，有一种或两种以上，部分位于检测腔内以对检测腔内的气体参数进行检测；

进气管和出气管分别与检测腔连通而形成供气体从进气口进入、经过检测腔并从出气口排出的检测通路。

本实用新型的气体检测探杆在安装壳体内设置有独立的检测腔室，气体检测传感器部分位于检测腔内，由于检测腔室并不用于容纳气体检测传感器，检测腔的体积可以做小，这样气体通道内的气流能够更快的通过进气管进入并充满检测腔，气体检测传感器能够更快的检测出与气体通道相一致的检测腔内的气体参数。

进一步地，气体检测传感器安装在检测腔室的腔壁上，这样无需在安装壳体内设置用于固定气体检测传感器的固定结构，整体结构简单。

进一步地，根据使用需要，气体检测传感器可以包括甲烷传感器、一氧化碳传感器及氧气传感器，或者气体检测传感器为三者中的一种或两种。

进一步地，安装壳体的内腔与气体管道相通，安装壳体内还安装有用于检测气体通道内的气压的压力传感器，通过压力传感器可以准确的检测气体通道内的气体压力。

进一步地，中空杆体上在靠近插入段的一端设有贯通中空杆体的透气口，安装壳体的内腔通过中空杆体与气体管道连通。借助于中空探杆实现安装壳体与气体通道的连通，结构设计比较简单。

进一步地，安装壳体内安装有流量监测元件，气体检测探杆的插入段安装有与流量监测元件配合的流量探头，中空杆体内安装有两个分别与流量监测元件相连的取压管，取压管的另一端连至流量探头的不同取压点。这样能够同时实现对气体管道内的气体流量的检测，实现一个仪器更多参数的检测。

进一步地，根据不同的使用需要，所述流量探头可以为涡街流量探头，或巴氏流量探头，或文丘里流量探头，或背靠管流量探头，或包含处于迎风面的正压取压孔和处于背风面的负压取压孔的差压流量探头。

此外，中空杆体的插入段上安装有用于检测气体管道内的气体温度的温度传感器，这样进一步增加了检测种类，而且将温度传感器设置在插入段上，对于气体管道内的气体温度检测更为准确。

附图说明

图1为本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪的实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪的实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪的实施例三的结构示意图；

图4为本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪的实施例四的结构示意图；

图5为本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪的实施例五的结构示意图。

图中：1-表头；2-安装壳体；3-中空杆体；4-进、出气管；5-检测腔室；6-流量监测元件；7-压力传感器；8-甲烷传感器；9-氧气传感器；10-一氧化碳传感器；11-温度传感器；12-流量探头；13-取压管；300-气体管道；301-管道插装孔；302-进气口；303-出气口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪的几种具体实施例进行详细说明。

本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪的第一种实施例，如图1所示，本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪是一种在使用时从气体管道的管壁上的管道插装孔301插入气体管道300内进行检测的检测仪，检测仪包括气体检测探杆，气体检测探杆包括中空杆体3，中空杆体3的靠近一端的部分杆体为插入段，在使用时，插入段插入气体通道300内。

中空杆体3可直接采用管体结构，内部安装有并排布置的进、出气管4。中空杆体3的插入段上在相背的两侧分别设有进气口302和出气口303，进气口302与进气管的一端连通，出气口303与出气管的一端连通。

中空杆体3的另一端连接有安装壳体2，安装壳体2的内腔中固定有检测腔室5，进气管和出气管分别与检测腔室5的内腔连通，检测腔室5的内腔作为检测腔，检测腔室5的背向进、出气管4的腔壁上安装有气体检测传感器，且气体检测传感器的感触部分处于检测腔内。具体地，本实施例中，检测仪主要用于煤矿安全检测，主要用于检测煤矿矿井内的可燃易爆气体，因此，气体检测传感器包括甲烷传感器8、氧气传感器9以及一氧化碳传感器10。当然，在其他实施方式中，如果检测仪用于其他工程应用场合，则可以选用不同类型的传感器进行检测。

进、出气管4远离进、出气口的另一端与检测腔5连通，在使用时，进气口处于迎风面，出气口处于背风面，基于在气体管道内中空杆体的迎风面和背风面之间存在压差，管道内的气体能够从进气口进入进气管，然后经过检测腔，再从出气管排出。这样，在管道内的气体经过检测腔5时，即可被检测腔上安装的气体检测传感器进行检测。

作为更为优化的方案，本实施例的安装壳体2内还安装有压力传感器7，安装壳体的内腔与中空杆体内腔连通，且中空杆体的插入段上设有贯通杆体的透气口（图中未显示），这样就实现了安装壳体的内腔与气体管道的连通，进而压力传感器7可检测气体管道内的气体压力。

另外，作为更为优化的方案，获取更多的气体检测数据，中空杆体3的处于气体通道300内的端部还安装有流量探头12，安装壳体2中安装有流量监测元件6，流量监测元件6通过两个取压管13与流量探头12的不同取压点相通，流量监测元件6通过通过两个取压管13获取不同取压点的气体压力，且在经过流量监测元件6处理后形成气体流量信号。具体地，本实施例中，流量探头为涡街流量探头，流量监测元件为热敏式流量检测元件或压电式流量监测元件或超声波流量监测元件或差压传感器等。

由于安装壳体2内不仅安装有检测腔以及各种气体检测传感器，还安装压力传感器和流量监测元件，为了整合安装壳体内的空间，可优选地将压力传感器、安装在检测腔上的气体检测传感器以及流量监测元件在垂直于中空杆体的方向上并排布置，并将压力传感器及流量监测元件分设在检测腔的两侧。这样各个部件占用的空间基本为矩形空间，也适配于矩形安装壳体。

具体地，为了使得检测仪整体结构较为紧凑，取压管排布在中空杆体3内。考虑到进、出气管4的一端要与检测腔连接，另一端要与进出气口对接，为了方便在中空杆体3内设置进、出气管4，将进、出气管4间隔并列布置，此时，在中空杆体3内布置取压管13时，可将取压管13布置在进、出气管之间的位置且处于进出气管排布面的两侧。

优选地，中空杆体3在插入气体管道内的一端上还安装有温度传感器11，温度传感器11能够较为准确的检测气体管道内的温度，进一步增加检测仪的检测功能。

检测仪还包括安装在气体检测探杆上的表头1，表头1处于安装壳体2的背向中空杆体3的一侧，以图1所示的方位为实际使用时的方位，表头1处于中空杆体3的上方。表头1包括壳体以及安装在壳体内的显示模块、信号处理模块以及可对外输出标准制式信号的通讯模块，信号处理模块与压力传感器7、甲烷传感器8、氧气传感器9、一氧化碳传感器10、温度传感器11以及流量监测元件6电连接，信号处理模块与显示模块连接，显示模块能够显示各种传感器检测到的信息以便观察。

本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪在使用时，对气体管道内的气体参数检测相应速度较快，适用于煤矿瓦斯抽采管道的流量、压力、温度、甲烷浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度等参数的检测，单台仪器上集成多种测量传感器，实现多种参数的集中检测，实现一仪多测，而且传感器检测的为气体通道内的自然气体状态，检测数据较为准确。

此外，本实用新型还提供了其他几种不同的实施方式，如以下的几种采用与上述实施方式不同的流量检测原理的方式。

如图2所示，流量探头12为均速管流量检测探头，均速管流量检测探头的结构形式可采用威力巴、阿牛巴、托尔巴、德塔巴等结构，探头截面可采用圆形、菱形、双管并列形等方式。流量监测元件6可采用扩散硅式差压传感器、电容式差压传感器等差压传感器类型。测量时，管道内的气体流速经过气体检测探杆时，中空杆体上的流量探头能够使气流在不同位置产生不同压力，取压管将不同点位的压力传递至安装壳体内部的差压式流量监测元件，由差压式流量监测元件将差压信号转换为气体流速特征信号，根据信号处理模块预先建立的气体流速与气体流速特征信号的逻辑关系计算出气体流速，再根据管道截面积计算出气体流量，并显示于显示模块上。

如图3所示，流量探头12为文丘里流量检测探头，具体为单文丘里方式，亦可采用双文丘里结构形式，流量监测元件6可采用扩散硅式差压传感器、电容式差压传感器等差压传感器类型。两个取压管分别连通文丘里的动取压孔和静取压孔，测量时，管道内的气体流速经过气体检测探杆时，中空杆体上的流量探头能够使气流在两个取压孔位置产生不同压力，取压管将两取压孔的压力传递至安装壳体内部的差压式流量监测元件，由差压式流量监测元件将差压信号转换为气体流速特征信号，根据信号处理模块预先建立的气体流速与气体流速特征信号的逻辑关系计算出气体流速，再根据管道截面积计算出气体流量，并显示于显示模块上。

如图4所示，流量探头12为靠背管差压结构检测探头，通过两个靠背管管口取压的压差对流量进行检测，流量监测元件6可采用扩散硅式差压传感器、电容式差压传感器等差压型传感器。测量时，管道内的气体流速经过气体检测探杆时，中空杆体上的流量探头能够使气流在两个管口位置产生不同压力，取压管将两管口的压力传递至安装壳体内部的差压式流量监测元件，由差压式流量监测元件将差压信号转换为气体流速特征信号，根据信号处理模块预先建立的气体流速与气体流速特征信号的逻辑关系计算出气体流速，再根据管道截面积计算出气体流量，并显示于显示模块上。

如图5所示，流量探头12具有朝向迎风面的正压取压部件和朝向背风面的负压取压部件，取压管13用来传递正压取压部件和负压取压部件转换出的气体流速对应信号至流量监测元件6，流量监测元件6可采用扩散硅式差压传感器、电容式差压传感器等差压型传感器。

由于以上所列举的多种流量探头均为现有技术，检测原理也为较为成熟的检测原理，此处不再一一详细说明。

本实用新型的瓦斯抽放管道用气体检测仪还可以有别的方式，例如，在其他实施方式中，进气管上还可以在伸入安装壳体内的部分上设有透气口，安装壳体的内腔通过进气管与气体管道连通，相应地，此时不需要在中空杆体的插入段上设置透气口；或者安装腔室的腔壁上可以设置透气口，安装壳体的内腔通过安装腔与气体管道连通，相应地，此时也不需要在中空杆体的插入段上设置透气口。

在其他实施方式中，安装壳体内可以设置固定结构，气体检测传感器也可以通过安装结构固定安装在安装壳体上，仅气体感触部分伸入安装腔内。

本实用新型的气体检测探杆的实施例：其具体结构与上述的瓦斯抽放管道用气体检测仪的各实施例中的气体检测探杆的结构大致相同，不再详细描述。需要说明的是，本实用新型的气体检测探杆还包含两种不同结构，第一种信号处理模块处于安装壳体内，安装壳体的上方即背向中空杆体的一侧设置有插头，用于与表头插接连接，实现信号处理模块与显示模块之间的信号传输；第二种气体检测探杆的安装壳体内并不设置信号处理模块，在安装壳体的上方即背向中空杆体的一侧设置有插头，用于与表头插接连接，与该种气体检测探杆适配的表头内配有信号处理模块，在气体检测探杆与表头插接连接后，实现与表头内的信号处理模块之间的电连接。

Claims (9)

1.一种气体检测探杆，其特征是，包括：

中空杆体，使用时一端插入气体管道内，内部设有进气管和出气管，中空杆体的插入段的迎风面上设有与进气管相通的进气口，中空杆体的插入段的背风面上设有与出气管相通的出气口；

安装壳体，连接在中空杆体的远离插入段的一端，内部安装有检测腔室，检测腔室的内腔构成检测腔；

气体检测传感器，有一种或两种以上，部分位于检测腔内以对检测腔内的气体参数进行检测；

进气管和出气管分别与检测腔连通而形成供气体从进气口进入、经过检测腔并从出气口排出的检测通路。

2.根据权利要求1所述的一种气体检测探杆，其特征是，气体检测传感器安装在检测腔室的腔壁上。

3.根据权利要求1所述的一种气体检测探杆，其特征是，气体检测传感器包括甲烷传感器、一氧化碳传感器及氧气传感器，或者气体检测传感器为三者中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的一种气体检测探杆，其特征是，安装壳体的内腔与气体管道相通，安装壳体内还安装有用于检测气体通道内的气压的压力传感器。

5.根据权利要求4所述的一种气体检测探杆，其特征是，中空杆体上在靠近插入段的一端设有贯通中空杆体的透气口，安装壳体的内腔通过中空杆体与气体管道连通。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种气体检测探杆，其特征是，安装壳体内安装有流量监测元件，气体检测探杆的插入段安装有与流量监测元件配合的流量探头，中空杆体内安装有两个分别与流量监测元件相连的取压管，取压管的另一端连至流量探头的不同取压点。

7.根据权利要求6所述的一种气体检测探杆，其特征是，所述流量探头为涡街流量探头，或巴氏流量探头，或文丘里流量探头，或背靠管流量探头，或包含处于迎风面的正压取压孔和处于背风面的负压取压孔的差压流量探头。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的气体检测探杆，其特征是，中空杆体的插入段上安装有用于检测气体管道内的气体温度的温度传感器。

9.一种瓦斯抽放管道用气体检测仪，其特征是，包括：

气体检测探杆，所述气体检测探杆为如权利要求1-8任意一项所述的气体检测探杆；

表头，连接在气体检测探杆的中空杆体上，内部安装有显示模块，用于中空探杆上安装的各类传感器检测的信号。

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