CN217505822U - 一种甲烷检测报警装置的进气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种甲烷检测报警装置的进气装置，涉及可燃气体检测装置技术领域，解决了现有技术存在仪器采集到的甲烷气体因水蒸气的含量较高，导致测量结果出现偏差甚至无法完成测量的问题，本实用新型为保证智能甲烷检测报警装置在井下能持续正常工作，本技术方案设置进气道与气室连通，并构成弧形通道，同时使进气道的入口竖直朝下设置，这样在煤矿井中，在没有强烈的上升气流流动时，甲烷中的水蒸气不易从进气道竖直向上进入气室中，也起到了一定的防水作用，同时，在弧形通道之间通过第一挡板和第二挡板形成弧形通道，在弧形通道内放置有干燥剂，对甲烷中的水蒸气进行吸收，从而提高对甲烷浓度的测量精度。

Description

一种甲烷检测报警装置的进气装置

技术领域

本实用新型涉及可燃气体检测装置技术领域，更具体地说，它涉及一种甲烷检测报警装置的进气装置。

背景技术

煤矿安全一直是我国关注和急需解决的问题，煤矿的采集生产面临着许多困难，特别是煤矿在生产过程中会产生大量易燃易爆的甲烷气体，即瓦斯，如果煤矿井内甲烷气体大量积聚，气体浓度达到爆炸界限值，极易导致爆炸，严重危害作业人员的生命安全。现有的煤矿井内都会进行通风处理，但是井内仍有通风不良的地方，如盲巷、密闭墙跟前等，这些地方容易聚集甲烷，为了保证作业人员的生命安全，在作业人员误入井下通风不良的地方时，作业人员能及时收到甲烷浓度较高的危险警报并撤离，作业人员可携带便携式的智能甲烷检测报警装置，随时监测矿井内的甲烷浓度。智能甲烷检测报警装置的工作原理是：当智能甲烷检测报警装置在有甲烷气体的矿井中时，甲烷气体通过智能甲烷检测报警装置的进气道进入气室，气室内的载体催化元件表面发生无焰燃烧，阻值增大，载体催化元件与电阻组成的惠斯登电桥失去平衡输出电压信号，电压信号的大小与甲烷浓度成正比；信号经线性放大器放大后输入单片机内的A/D转换器转换为数字信号，经过微处理器数据处理，由数码管显示出甲烷浓度，当甲烷的浓度超过设定的报警点后，报警仪发出声光报警信号，作业人员及时撤出避险。

在现在已有的智能甲烷检测报警装置中，针对气室的防尘已有较为成熟的技术，可以防止因粉尘的原因导致报警装置的载体催化元件受到影响，但若仪器工作在较为潮湿的环境中时，空气中水蒸气的存在会影响测量结果，导致测量的存在偏差甚至无法检测到甲烷的浓度。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术存在仪器采集到的甲烷气体因水蒸气的含量较高，导致测量结果出现偏差甚至无法完成测量的问题，本实用新型的目的是提供一种甲烷检测报警装置的进气装置，其应用时能将气体中的水蒸气吸收，使测量结果更加准确，并且防止因水蒸气累积导致载体催化元件出现受潮生锈以此影响智能甲烷检测报警装置的使用寿命。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种甲烷检测报警装置的进气装置，包括壳体、所述壳体内设置有气室与密封室以及进气道；

所述进气道与所述气室连通，所述进气道为弧形通道，并且所述进气道竖直朝下设置；

所述进气道沿自身长度方向间隔设有可通气的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板与所述第二挡板之间设有弧形空腔，所述弧形空腔内放置有干燥剂用于吸收甲烷气体中的水蒸气。

与现有技术相比较而言，本实用新型为保证智能甲烷检测报警装置在井下能持续正常工作，本技术方案设置进气道与气室连通，并构成弧形通道，同时使进气道的入口竖直朝下设置，这样在煤矿井中，在没有强烈的上升气流流动时，甲烷中的水蒸气不易从进气道竖直向上进入气室中，也起到了一定的防水作用。而且在盲巷、密闭墙跟前等这些通风不良的地方，气流相对稳定，弧形通道不会对进入进气道的气体起到阻碍作用，便于气体进入到载体催化元件上。同时，在弧形通道之间通过第一挡板和第二挡板形成弧形通道，在弧形通道内放置有干燥剂，对甲烷中的水蒸气进行吸收，从而提高对甲烷浓度的测量精度。

在一种实施方案中，所述弧形通道靠近所述气室的环形出口的横截面积大于远离所述气室的环形入口的横截面积。

在一种实施方案中，所述环形出口远离所述密封室的一侧壁面与所述壳体之间形成圆弧面。

在一种实施方案中，所述圆弧面的倾斜率逐渐增大。

在一种实施方案中，所述弧形空腔内铺设有两层钢丝网，两层所述钢丝网的两端与所述壳体固定连接，两层所述钢丝网之间放置有所述干燥剂。

在一种实施方案中，所述干燥剂为纤维干燥剂。

在一种实施方案中，所述进气道的下端口设置有过滤组件，所述过滤组件用于过滤进入所述进气道的气体，所述过滤组件包括外壳、第一过滤网、第二过滤网，所述外壳为两端开口的管状结构，所述外壳竖直设置在进气道入口处，所述第一过滤网与第二过滤网从上至下依次设置在外壳内；所述第二过滤网用于过滤大颗粒粉尘，所述第一过滤网用于过滤小颗粒粉尘。

在一种实施方案中，所述第一过滤网包括框体和细滤网，第二过滤网包括框体和粗滤网，所述框体与外壳内壁连接，所述细滤网用于过滤小颗粒粉尘，所述粗滤网用于过滤大颗粒粉尘。

在一种实施方案中，所述过滤组件还包括端盖，且所述外壳一端端口设置为第一阶梯孔，所述外壳另一端端口设置为第二阶梯孔，所述第二阶梯孔的大孔内设置有导柱，所述导柱的一端连接在所述第二阶梯孔的台阶上并平行于所述第二阶梯孔的轴线，所述框体上设置有与导柱相匹配的通孔，所述第二过滤网能沿所述导柱轴线方向活动，所述端盖设置在所述第二阶梯孔的端口上；

所述外壳与进气道之间通过所述第一阶梯孔连接，所述导柱用于限定所述第二过滤网沿导柱轴线方向活动，所述端盖用于限制所述第二过滤网的移动范围。

在一种实施方案中，还包括吸气组件，吸气组件包括安装座、风扇、传动轴和电机，所述安装座设置在所述进气道内，所述风扇设置在所述安装座上，所述电机设置在所述密封室内，所述传动轴贯穿所述密封室侧壁，且所述传动轴的一端与所述电机连接，所述传动轴的另一端与所述风扇的轴心连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型为保证智能甲烷检测报警装置在井下能持续正常工作，本技术方案设置进气道与气室连通，并构成弧形通道，同时使进气道的入口竖直朝下设置，这样在煤矿井中，在没有强烈的上升气流流动时，甲烷中的水蒸气不易从进气道竖直向上进入气室中，也起到了一定的防水作用。而且在盲巷、密闭墙跟前等这些通风不良的地方，气流相对稳定，弧形通道不会对进入进气道的气体起到阻碍作用，便于气体进入到载体催化元件上。同时，在弧形通道之间通过第一挡板和第二挡板形成弧形通道，在弧形通道内放置有干燥剂，对甲烷中的水蒸气进行吸收，从而提高对甲烷浓度的测量精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种甲烷检测报警装置的进气装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的弧形通道的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的外壳的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1、壳体；2、气室；3、电机；4、传动轴；5、进气道；6、安装座；7、风扇；9、第一过滤网；10、第二过滤网；11、密封室；12、第一阶梯孔；13、第二阶梯孔；14、钢丝网；15、第一挡板；16、第二挡板；81、外壳；82、导柱；83、端盖。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例：

如图1所示，本申请实施例提供了一种甲烷检测报警装置的进气装置，包括壳体1、所述壳体1内设置有气室2与密封室11以及进气道5；

进气道5与所述气室2连通，进气道5为弧形通道，并且进气道5竖直朝下设置；

进气道5沿自身长度方向间隔设有可通气的第一挡板15和第二挡板16，第一挡板15与第二挡板16之间设有弧形空腔，弧形空腔内放置有干燥剂用于吸收甲烷气体中的水蒸气。

具体的，现有的进气装置中，是通过进气道5与气室2之间构建L形通道，但是L形通道在吸入甲烷至气室2时，会因为L形通道特有的直角结构影响气体的流通，导致甲烷等需要检测的气体不能快速的进入到载体催化元件上，本技术方案将进气道5设计为弧形通道，以此来改善气体流通性的问题。

本实用新型为保证智能甲烷检测报警装置在井下能持续正常工作，本技术方案设置进气道5与气室2连通，并构成弧形通道，同时使进气道5的入口竖直朝下设置，这样在煤矿井中，在没有强烈的上升气流流动时，甲烷中的水蒸气不易从进气道5竖直向上进入气室2中，也起到了一定的防水作用。而且在盲巷、密闭墙跟前等这些通风不良的地方，气流相对稳定，弧形通道不会对进入进气道5的气体起到阻碍作用，便于气体进入到载体催化元件上。同时，第一挡板15与第二挡板16之间设有弧形空腔，在弧形空腔内放置有干燥剂，对甲烷中的水蒸气进行吸收，从而提高对甲烷浓度的测量精度。

需要说明的是，本实用新型中所述的密封室11是指壳体1中除气室2之外的密封的空间，该密封室11内用于安装设置电子元件、电池等零部件。本实用新型中所述的气室2中设置有载体催化元件，载体催化元件与密封室11中的电阻连通，并用于检测甲烷的浓度，具体的对于载体催化元件与电阻连接，均是属于现有技术中实现甲烷浓度的检测的必要组件。

在一种实施方案中，弧形通道靠近气室2的环形出口的横截面积大于远离气室2的环形入口的横截面积。

具体的，弧形通道靠近气室2的环形出口的横截面积大于环形入口的横截面积，是为了便于气体能够更好的进入气室2，而在第一挡板15和第二挡板16上开若干个圆形孔是为了使得甲烷气体能够从进气道5的环形入口流入，从环形出口流出。

在一种实施方案中，环形出口远离密封室11的一侧壁面与壳体1之间形成圆弧面。

具体的，如图1所示，环形出口的一侧避免与壳体1之间所形成的圆弧面，同样也是起到引流的作用，避免甲烷气体在进入到气室2时受到阻力影响。

在一种实施方案中，圆弧面的倾斜率逐渐增大。

具体的，圆弧面有两种弯曲形式，一种弧面向内弯曲形成，另一种是向外弯曲形成，若是向内弯曲，则圆弧面的倾斜率就会逐渐减小，使得环形出口的横截面积就会减小，那么甲烷气体在环形出口单位时间的流量就会减少，不利于实现对甲烷气体的浓度的检测，因此这里的圆弧面是向外弯曲形成的，即圆弧面的倾斜率逐渐增大。

在一种实施方案中，弧形空腔内铺设有两层钢丝网14，两层钢丝网14的两端与壳体1固定连接，两层钢丝网14之间放置有干燥剂。

具体的，如图2所示，钢丝网14的大小与弧形空腔的内径大小相适配，其两端与壳体1固定连接，可以通过铆接的方式将其固定在壳体1的内壁上，也可以是通过螺丝固定在壳体1上。

在一种实施方案中，干燥剂为纤维干燥剂。

具体的，该干燥剂不占用空间，且吸湿能力强，吸湿能力可以达到100％的自身重量

在一种实施方案中，如图1所示，进气道5的下端口设置有过滤组件，过滤组件用于过滤进入进气道5的气体，过滤组件包括外壳81、第一过滤网9、第二过滤网10，外壳81为两端开口的管状结构，外壳81竖直设置在进气道5入口处，第一过滤网9与第二过滤网10从上至下依次设置在外壳81内；第二过滤网10用于过滤大颗粒粉尘，第一过滤网9用于过滤小颗粒粉尘。

具体的，为了避免粉尘进入进气道5而进入气室2中，本技术方案在进气道5的入口设置管状的外壳81，并在外壳81内设置第一过滤网9、第二过滤网10，第二过滤网10、第一过滤网9沿气体流入进气道5的方向依次设置，当环境中的空气进入进气道5后，先经过第二过滤网10过滤大颗粒粉尘，再经过第一过滤网9过滤小颗粒粉尘，这样就能避免粉尘进入气室2中影响载体催化元件的正常使用。

在一种实施方案中，第一过滤网9包括框体和细滤网，第二过滤网10包括框体和粗滤网，框体与外壳81内壁连接，细滤网用于过滤小颗粒粉尘，粗滤网用于过滤大颗粒粉尘。

具体的，为了第一过滤网9、第二过滤固定在外壳81内，本技术方案采用框体作为框架，在框体中设置细滤网或粗滤网，本技术方案中粗滤网采用玻璃纤维过滤网，细滤网采用无纺布过滤网。

在一种实施方案中，如图3所示，过滤组件还包括端盖83，且外壳81一端端口设置为第一阶梯孔12，外壳81另一端端口设置为第二阶梯孔13，第二阶梯孔13的大孔内设置有导柱82，导柱82的一端连接在第二阶梯孔13的台阶上并平行于第二阶梯孔13的轴线，框体上设置有与导柱82相匹配的通孔，第二过滤网10能沿导柱82轴线方向活动，端盖83设置在第二阶梯孔13的端口上；

外壳81与进气道5之间通过第一阶梯孔12连接，导柱82用于限定第二过滤网10沿导柱82轴线方向活动，端盖83用于限制第二过滤网10的移动范围。

具体的，由于煤矿井下粉尘量大，作业人员作业时间长，第二过滤网10最先与环境中的粉尘接触，为了避免第二过滤网10被堵塞，本技术方案在外壳81的一端设置第二阶梯孔13，同时在第二阶梯孔13的台阶上设置导柱82，导柱82平行于第二阶梯孔13的轴线，然后在第二过滤网10的框体上设置与导柱82相匹配的通孔，将第二过滤网10活动套接在导柱82上，再将端盖83设置在外壳81的端口上，也就是第二阶梯孔13的孔口，用端盖83盖住导柱82，这样就使得第二过滤网10只能在导柱82的长度范围内，沿导柱82的轴线自由滑动。当作业人员在作业时，由于智能甲烷检测报警装置系在作业人员的手臂、腰间，智能甲烷检测报警装置会随作业人员身体动作而抖动，在智能甲烷检测报警装置抖动过程中，第二过滤网10沿导柱82自由滑动，这样就能将粗滤网上的粉尘抖落出来，就是实现了避免第二过滤网10被堵塞的目的，保证当作业人员进入通风不良、甲烷聚集地时，智能甲烷检测报警装置及时检测到甲烷并检测出甲烷的浓度。

在一种实施方案中，如图1所示，还包括吸气组件，吸气组件包括安装座6、风扇7、传动轴4和电机3，安装座6设置在进气道5内，风扇7设置在安装座6上，电机3设置在密封室11内，传动轴4贯穿密封室11侧壁，且传动轴4的一端与电机3连接，传动轴4的另一端与风扇7的轴心连接。

具体的，请参考图1，由于在盲巷、密闭墙跟前等这些通风不良的地方，气流相对稳定，甲烷气体流动速度慢，智能甲烷检测报警装置不会在第一时间检测到甲烷，而是要等甲烷缓慢进入气室2后才能检测甲烷气体的浓度，由于智能甲烷检测报警装置不能及时反应并发出警报，作业人员极易伸入盲巷深处或走到密封墙墙根而吸入过量甲烷导致中毒，甚至引发爆炸。为了使智能甲烷检测报警装置能及时检测环境中甲烷浓度并发出警报，本技术方案在进气道5中设置安装座6和风扇7，在密封室11内设置电机3，利用传动轴4传递电机3的扭矩并驱动风扇7转动，而且传动轴4为防静电的塑料材质，传动轴4与密封室11之间为动密封，防止甲烷气体进入密封室11中引发爆炸。当作业人员携打开智能甲烷检测报警装置后，电机3驱动传动轴4转动，传动轴4带动风扇7转动，进而主动将外部环境中的甲烷气体过滤后吸入进气道5中，这样就能保证智能甲烷检测报警装置随时都能在第一时间对甲烷浓度作出检测并根据检测结果发出警报。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种甲烷检测报警装置的进气装置，其特征在于，包括壳体(1)、所述壳体(1)内设置有气室(2)与密封室(11)以及进气道(5)；

所述进气道(5)与所述气室(2)连通，所述进气道(5)为弧形通道，并且所述进气道(5)竖直朝下设置；

所述进气道(5)沿自身长度方向间隔设有可通气的第一挡板(15)和第二挡板(16)，所述第一挡板(15)与所述第二挡板(16)之间设有弧形空腔，所述弧形空腔内放置有干燥剂用于吸收甲烷气体中的水蒸气。

2.根据权利要求1所述的一种甲烷检测报警装置的进气装置，其特征在于，所述弧形通道靠近所述气室(2)的环形出口的横截面积大于远离所述气室(2)的环形入口的横截面积。

3.根据权利要求2所述的一种甲烷检测报警装置的进气装置，其特征在于，所述环形出口远离所述密封室(11)的一侧壁面与所述壳体(1)之间形成圆弧面。

4.根据权利要求3所述的一种甲烷检测报警装置的进气装置，其特征在于，所述圆弧面的倾斜率逐渐增大。

5.根据权利要求1所述的一种甲烷检测报警装置的进气装置，其特征在于，所述弧形空腔内铺设有两层钢丝网(14)，两层所述钢丝网(14)的两端与所述壳体(1)固定连接，两层所述钢丝网(14)之间放置有所述干燥剂。

6.根据权利要求5所述的一种甲烷检测报警装置的进气装置，其特征在于，所述干燥剂为纤维干燥剂。

7.根据权利要求1所述的一种甲烷检测报警装置的进气装置，其特征在于，所述进气道(5)的下端口设置有过滤组件，所述过滤组件用于过滤进入所述进气道(5)的气体，所述过滤组件包括外壳(81)、第一过滤网(9)、第二过滤网(10)，所述外壳(81)为两端开口的管状结构，所述外壳(81)(8)竖直设置在进气道(5)入口处，所述第一过滤网(9)与第二过滤网(10)从上至下依次设置在外壳(81)内；所述第二过滤网(10)用于过滤大颗粒粉尘，所述第一过滤网(9)用于过滤小颗粒粉尘。

8.根据权利要求7所述的一种甲烷检测报警装置的进气装置，其特征在于，所述第一过滤网(9)包括框体和细滤网，第二过滤网(10)包括框体和粗滤网，所述框体与外壳(81)内壁连接，所述细滤网用于过滤小颗粒粉尘，所述粗滤网用于过滤大颗粒粉尘。

9.根据权利要求8所述的一种甲烷检测报警装置的进气装置，其特征在于，所述过滤组件还包括端盖(83)，且所述外壳(81)一端端口设置为第一阶梯孔(12)，所述外壳(81)另一端端口设置为第二阶梯孔(13)，所述第二阶梯孔(13)的大孔内设置有导柱(82)，所述导柱(82)的一端连接在所述第二阶梯孔(13)的台阶上并平行于所述第二阶梯孔(13)的轴线，所述框体上设置有与导柱(82)相匹配的通孔，所述第二过滤网(10)能沿所述导柱(82)轴线方向活动，所述端盖(83)设置在所述第二阶梯孔(13)的端口上；

所述外壳(81)与进气道(5)之间通过所述第一阶梯孔(12)连接，所述导柱(82)用于限定所述第二过滤网(10)沿导柱(82)轴线方向活动，所述端盖(83)用于限制所述第二过滤网(10)的移动范围。

10.根据权利要求1所述的一种甲烷检测报警装置的进气装置，其特征在于，还包括吸气组件，吸气组件包括安装座(6)、风扇(7)、传动轴(4)和电机(3)，所述安装座(6)设置在所述进气道(5)内，所述风扇(7)设置在所述安装座(6)上，所述电机(3)设置在所述密封室(11)内，所述传动轴(4)贯穿所述密封室(11)侧壁，且所述传动轴(4)的一端与所述电机(3)连接，所述传动轴(4)的另一端与所述风扇(7)的轴心连接。

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