CN219285139U - 管道用传感器气室结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤矿传感器，公开了一种管道用传感器气室结构，包括：气室外壳，所述气室外壳内部形成有容纳腔；探头组件，所述探头组件设置在所述气室外壳内，以能够快速检测管道内的气体参数；以及压环组件，所述压环组件设置在所述容纳腔内，所述压环组件上开设有扩散池，所述扩散池适于与所述探头组件所处空间进行气体的快速交换。本实用新型通过探头组件能够对管道内的气体参数进行检测，并且探头组件设置在压环组件上所开设的扩散池内，因此，探头组件能够对扩散池内的气体进行检测，由于扩散池的尺寸较小，使得扩散池与管道内气体之间的交换较为快速，以能够实现对扩散池内的气体的快速检测，提高了对于气体检测的响应速度。

Description

管道用传感器气室结构

技术领域

本实用新型涉及煤矿传感器领域，尤其是涉及一种管道用传感器气室结构。

背景技术

随着矿井开采深度的加深和开采强度的加大，矿井瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出的危险性也相应增大。按照“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针和“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的要求，对于高瓦斯矿井进行瓦斯抽放、监控、治理就显得尤为重要。对煤矿井下瓦斯抽采及利用的监测监控，重要的是要掌握管道内瓦斯、一氧化碳和氧气等气体浓度和流量的实时变化情况。

瓦斯抽放管道用气体传感器，包括热催化、红外等检测方式的传感器在检测过程中均存在一个重要的难题，就是如何高效、便捷、稳定的从瓦斯抽采管路中检测到当前气体的浓度。瓦斯抽采管路内部环境复杂，管路内常年处于负压或正压工况下，对传感器的整体气密性要求高。管路内灰尘、湿度大，容易影响传感器检测元件的寿命和检测精度。此外，管道气体浓度检测一般采用自由扩散的方式，进而导致检测的响应速度慢。

另外，中国实用新型专利CN209706835U公开了一种矿用传感器探头保护气室，其管道一体式法兰气室的外壳部件为分段螺纹连接，采用橡胶圈进行密封。在管道的负压或正压环境下，长时间使用易出现漏气问题。

有鉴于此，需要设计一种新型管道用传感器气室结构，以解决管道用传感器气密性差、易受灰尘和湿度影响、检测响应速度慢等问题。

实用新型内容

本实用新型第一方面所要解决的技术问题是提供了一种管道用传感器气室结构，能够提高探头组件检测气体的响应速度。

为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供了一种管道用传感器气室结构，包括：

气室外壳，所述气室外壳内部形成有容纳腔；

压环组件，所述压环组件设置在所述容纳腔内，所述压环组件上开设有扩散池，所述扩散池适于与管道内的气体进行交换；以及

探头组件，所述探头组件设置在所述容纳腔内，且所述探头组件的检测端设置在所述扩散池内，以能够检测所述扩散池内的气体参数。

优选地，所述气室外壳一体车削加工成型，且所述气室外壳内部设有多层限位台阶，所述多层限位台阶适于定位安装所述探头组件。

通过该优选技术方案，多层限位台阶的设置适于对探头组件进行定位安装，保证了探头组件安装位置的准确。

进一步优选地，所述探头组件包括：

探头板，所述探头板卡接在所述多层限位台阶之间；

探头，所述探头设置在所述探头板上，且所述探头上套设有所述压环组件。

通过该优选技术方案，探头板卡接在多层限位台阶之间，从而能够实现对设置在其上的探头进行定位，并且探头上所套设的压环组件能够便于探头对待检测气体进行检测。

优选地，所述探头板包括：

圆形板，所述圆形板上还设有探头插座，所述探头插座内适于插入所述探头以固定；和

方形板，所述方形板与所述圆形板垂直相交设置，所述方形板与所述圆形板焊接形成一体，且所述方形板上预留有信号传输口，以能够通过所述信号传输口传输信号以及程序的烧录与测试。

通过该优选技术方案，方形板和圆形板的垂直焊接固定，保证了连接结构的稳定。

进一步优选地，所述探头组件还包括：

探头信号处理模块，所述探头信号处理模块设置在所述方形板上，以能够对所述探头所测得的气体参数信息进行处理。

通过该优选技术方案，探头信号处理模块的设置能够便于信息处理等相关操作，从而提高了对于信息处理的便利性。

优选地，所述压环组件包括：

探头板垫圈，所述探头板垫圈设置在所述圆形板与所述方形板的相交处，且所述探头板垫圈与所述气室外壳的内壁相抵；和

探头垫圈，所述探头垫圈设置在所述探头的底部。

通过上述优选技术方案，探头板垫圈和探头垫圈设置能够对探头和探头板起到一定的缓冲作用，并且能够产生密闭效果。

进一步优选地，所述压环组件还包括：

二级压环，所述二级压环为圆片形结构，所述二级压环内部开设有固定槽，所述固定槽内依次安装有滤片和孔用挡圈，以能够通过所述孔用挡圈固定所述滤片在所述固定槽内。

通过上述优选技术方案，二级压环内设有滤片，通过滤片能够对管道中的颗粒物进行有效的过滤。

优选地，所述压环组件还包括：

一级压环，所述一级压环为圆柱形结构，所述一级压环套设在所述探头上，且所述一级压环的外侧设为螺纹结构，以能够旋入所述容纳腔内并通过所述探头板压紧所述探头板垫圈；

所述一级压环的底部还设有圆形沉台，且在所述一级压环与所述二级压环之间还设有防水透气膜，所述圆形沉台适于与所述防水透气膜相抵以形成限位。

通过该优选技术方案，一级压环与二级压环之间所设置的防水透气膜能够有效过滤管道中的水汽和油污，以延长探头使用寿命。

进一步优选地，所述一级压环与所述二级压环的中部开设有中空区域，所述中空区域形成为用于检测气体的所述扩散池；

所述一级压环与所述二级压环上分别开设有一级安装辅助孔和二级安装辅助孔，所述一级安装辅助孔与所述二级安装辅助孔同轴设置。

通过该优选技术方案，一级压环与二级压环中所开设的扩散池能够便于管道内的气体与扩散池内的气体进行快速交换，以提高探头检测的响应速度。

优选地，所述滤片为不锈钢多层烧结网滤片。

通过该优选技术方案，采用不锈钢多层烧结网滤片的过滤表面不易堵塞，并且不容易生锈，透气一致性更好。

通过上述技术方案，本实用新型的管道用传感器气室结构通过将探头组件和压环组件均设置在气室外壳所形成的容纳腔内，通过探头组件能够对管道内的气体参数进行检测，并且探头组件设置在压环组件上所开设的扩散池内，因此，探头组件能够对扩散池内的气体进行检测，由于扩散池的尺寸较小，使得扩散池与管道内气体之间的交换较为快速，并且扩散池所能够容纳的气体较少，因此探头组件设置在其中后所需要检测的气体总量较小，从而能够实现对扩散池内的气体的快速检测，并能够提高对于气体检测的响应速度。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的管道用传感器气室结构外部的立体结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式的管道用传感器气室结构的剖视图；

图3为本实用新型图2的管道用传感器气室结构内未设有探头信号处理模块的结构示意图；

图4为本实用新型图3的管道用传感器气室结构的右视图；

图5为本实用新型具体实施方式的管道用传感器气室结构的探头组件的结构示意图；

图6为本实用新型具体实施方式的管道用传感器气室结构的一级压环的结构示意图；

图7为本实用新型具体实施方式的管道用传感器气室结构的防水透气膜的结构示意图；

图8为本实用新型具体实施方式的管道用传感器气室结构的二级压环的结构示意图；

图9为本实用新型具体实施方式的管道用传感器气室结构的孔用挡圈的结构示意图；

图10为本实用新型具体实施方式的管道用传感器气室结构的滤片的结构示意图。

附图标记

1 气室外壳 2 探头组件

3 压环组件 4 灌封胶

21 探头板 211 方形板

212 圆形板 22 探头板垫圈

23 探头 24 探头垫圈

31 一级压环 32 级压环

33 防水透气膜 34 孔用挡圈

35 滤片 311 圆形沉台

312 一级安装辅助孔 321 二级安装辅助孔

25 探头信号处理模块 26 信号传输口

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图4所示，本实用新型具体实施方式的管道用传感器气室结构包括气室外壳1、探头组件2以及压环组件3，气室外壳1内部形成有容纳腔，压环组件3设置在容纳腔内，并且在压环组件3上开设有扩散池，扩散池能够与管道内的气体实现气体交换，另外，探头组件2也设置在容纳腔内，并且探头组件2的检测端设置在扩散池内，并且能够对扩散池内的气体参数进行检测，由于扩散池的尺寸较小，因此，探头组件2的检测端设置在其中能够加快对气体检测的响应速度。

如图2至图4所示，为了能够提高气室结构整体的强度，因此气室外壳1采用SUS304不锈钢材料一体车削加工成型，该材料具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能，因此采用该材料所制成气室结构具有良好的刚度和强度。另外，在该气室结构的内部还预留有多层限位台阶，多层限位台阶能够对探头组件2进行定位，以便于探头组件2的安装固定，保证了探头组件2安装在其中后位置的精确。

如图2所示，探头组件2包括探头板21和探头23，探头板21卡接在多层限位台阶之间，以能够通过多层限位台阶对探头板21进行有效限位，保证了探头板21设置在气室结构内的稳定性。探头23设置在探头板21上，并且探头23伸入至扩散池内，以能够通过探头23对扩散池内的气体进行快速检测。

如图5所示，探头板21包括圆形板212和方形板211，圆形板212与方形板211垂直相交设置，并且方形板211与圆形板212的连接处采用焊接的方式连接形成为一体，另外，圆形板212上设有探头插座，在该探头插座上适于插入探头23以对探头23进行固定，使得探头23能够稳定的与圆形板212固定连接。

如图5所示，探头组件2还包括探头信号处理模块25，该探头信号处理模块25设置在方形板211上，方形板211上开设有用于安装探头信号处理模块25的安装孔，以及用于信号传输的信号传输口26，具体如图4所示，图4为未在方形板211上设置探头信号处理模块25以及信号传输模块的气室结构的内部结构图。

另外，在方形板211上还预留有信号传输口26，通过信号传输口26能够便于信号的传输以及程序的烧录与测试，因此，通过信号传输口26以及探头信号处理模块25的设置，使得作业人员能够快速接收以及传输所测得的管道内的气体参数，在方形板211上开设信号传输口26能够便于对探头组件2所涉及的相关程序进行修改测试，以适应不同管道的测试需求。

如图2和图5所示，探头23上还套设有压环组件3，压环组件3包括探头板垫圈22和探头垫圈24，其中，探头板垫圈22设置在圆形板212与方形板211的相交处，探头板垫圈22的双面背胶，以能够粘结在圆形板212的上方与气室外壳1内部的限位台阶上，当探头板21进行安装时，探头板垫圈22设置在圆形板212与限位台阶之间，并能够通过圆形板212压紧探头板垫圈22，以能够通过探头板垫圈22对探头板21进行缓冲保护。另外，探头板垫圈22与气室外壳1的内壁相抵，为了进一步提高气密性能够将探头板垫圈22与气室外壳1的内壁过盈配合，由于方形板211设置在气室外壳1内部后，在其周围还需要填充灌封胶4以实现整体灌封，因此，探头板垫圈22的设置能够避免灌封胶4从方形板211所处空间沿着圆形板212与气室外壳1之间的连接缝隙流向圆形板212所处空间，并且经过整体灌封后，无需再采用橡胶圈来进行密封，从而使得整体性更好，气密性极佳。

探头垫圈24设置在探头23的底部，通过探头垫圈24额设置能够便于探头23的安装，并且能够对探头23起到缓冲保护的作用。

探头板垫圈22和探头垫圈24均粘结固定的方式与探头板21以及探头23相连，并且探头板垫圈22和探头垫圈24均采用三元乙丙发泡橡胶材料制成，该材料质地软，伸缩性强，能够更好的对探头23以及探头板21进行缓冲保护。另外，由于不同的传感探头23尺寸不同，因此可以通过调整探头垫圈24的尺寸，以此来适配不同尺寸的传感探头23，以提高整体的兼容性。

如图2所示，压环组件3包括一级压环31和二级压环32，一级压环31和二级压环32的内部掏空形成为中空区域，该中空区域即为用于检测气体的扩散池，并且该扩散池的容积较小，因此能够与管道内的气体进行快速交换，当探头23设置在该扩散池内后能够对其中的气体进行检测，并且检测响应速度较快。

如图6和图7所示，一级压环31为圆柱形结构，一级压环31采用SUS304材料制成圆柱形结构，一级压环31套设在探头23上，一级压环31的外侧设置为螺纹结构，以便于旋入容纳腔内，并且当一级压环31旋入后其一端与方向板211相抵，并能够对方形板211起到压紧作用，从而使得方形板211能够压紧探头板垫圈22。

另外，一级压环31的底部还设有圆形沉台311，圆形沉台311的直径大于圆柱形结构的直径，且在一级压环31的底部还开设有一级安装辅助孔312，安装辅助孔环绕圆形沉台311端面周向设置。且在一级压环31与二级压环32之间还设有防水透气膜33，通过圆形沉台311的设置能够对防水透气膜33的安装位置进行限位。

防水透气膜33设置为双层结构，其外表面为无纺布，内表面为聚四氟乙烯材质，双层结构的设置能够延长保护膜的使用寿命，并且双层结构的防水透气膜33可以有效过滤管道中的水汽和油污，以实现IP68级的防护，避免探头23受潮以延长探头23的使用寿命。

如图8至图10所示，二级压环32同样采用SUS304材料制成，其设置为圆片状结构，同样的，在二级压环32底部开设有二级安装辅助孔321，该二级压环32的内部掏空并预留有固定槽，固定槽高内以此安装有滤片35和孔用挡圈34，通过孔用挡圈34能够将滤片35稳定的固定安装在固定槽内。

滤片35采用不锈钢多层烧结网滤片35，采用该结构的滤片35能够对管道中的颗粒物进行有效的表面过滤，相对于粉末冶金滤片35的深层过滤，该结构的表面过滤不易堵塞，而相对于铜基滤片35，不锈钢滤片35不易生锈，并且透气一致性更好。

因此，在进行压环组件3的安装时，首先装入一级压环31，然后再装入防水透气膜33，最后装入二级压环32，一级压环31与二级压环32上所开设的一级安装辅助孔312与二级安装辅助孔321同轴设置，并且采用滤片35与防水透气膜33构成双层过滤，以能够过滤水汽和灰尘，从而能够有效保护气室结构内部的探头组件2，延长探头23的使用寿命，并且气室结构内的探头组件2与压环组件3的结构简单，装配容易，制造成本更低，且在装配完成后能够在检测气体时更快响应，保证了检测效果以及效率。

在本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一种实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种管道用传感器气室结构，其特征在于，包括：

气室外壳(1)，所述气室外壳(1)内部形成有容纳腔；

压环组件(3)，所述压环组件(3)设置在所述容纳腔内，所述压环组件(3)上开设有扩散池，所述扩散池适于与管道内的气体进行交换；以及

探头组件(2)，所述探头组件(2)设置在所述容纳腔内，且所述探头组件(2)的检测端设置在所述扩散池内，以能够检测所述扩散池内的气体参数。

2.根据权利要求1所述的管道用传感器气室结构，其特征在于，所述气室外壳(1)一体车削加工成型，且所述气室外壳(1)内部设有多层限位台阶，所述多层限位台阶适于定位安装所述探头组件(2)。

3.根据权利要求2所述的管道用传感器气室结构，其特征在于，所述探头组件(2)包括：

探头板(21)，所述探头板(21)卡接在所述多层限位台阶之间；

探头(23)，所述探头(23)设置在所述探头板(21)上，且所述探头(23)上套设有所述压环组件(3)。

4.根据权利要求3所述的管道用传感器气室结构，其特征在于，所述探头板(21)包括：

圆形板(212)，所述圆形板(212)上还设有探头插座，所述探头插座适于插入探头(23)以固定；和

方形板(211)，所述方形板(211)与所述圆形板(212)垂直相交设置，所述方形板(211)与所述圆形板(212)焊接形成一体，且所述方形板(211)上还预留有信号传输口(26)，以能够通过所述信号传输口(26)传输信号以及程序的烧录与测试。

5.根据权利要求4所述的管道用传感器气室结构，其特征在于，所述探头组件(2)还包括：

探头信号处理模块(25)，所述探头信号处理模块(25)设置在所述方形板(211)上，以能够对所述探头所测得的气体参数信息进行处理。

6.根据权利要求4所述的管道用传感器气室结构，其特征在于，所述压环组件(3)包括：

探头板垫圈(22)，所述探头板垫圈(22)设置在所述圆形板(212)与所述方形板(211)的相交处，且所述探头板垫圈(22)与所述气室外壳(1)的内壁相抵；和

探头垫圈(24)，所述探头垫圈(24)设置在所述探头(23)的底部。

7.根据权利要求6所述的管道用传感器气室结构，其特征在于，所述压环组件(3)还包括：

二级压环(32)，所述二级压环(32)为圆片形结构，所述二级压环(32)内部开设有固定槽，所述固定槽内依次安装有滤片(35)和孔用挡圈(34)，以能够通过所述孔用挡圈(34)固定所述滤片(35)在所述固定槽内。

8.根据权利要求7所述的管道用传感器气室结构，其特征在于，所述压环组件(3)还包括：

一级压环(31)，所述一级压环(31)为圆柱形结构，所述一级压环(31)套设在所述探头(23)上，且所述一级压环(31)的外侧设为螺纹结构，以能够旋入所述容纳腔内并通过所述探头板(21)压紧所述探头板垫圈(22)；

所述一级压环(31)的底部还设有圆形沉台(311)，且在所述一级压环(31)与所述二级压环(32)之间还设有防水透气膜(33)，所述圆形沉台(311)适于与所述防水透气膜(33)相抵以形成限位。

9.根据权利要求8所述的管道用传感器气室结构，其特征在于，所述一级压环(31)与所述二级压环(32)的中部开设有中空区域，所述中空区域形成为用于检测气体的所述扩散池；

所述一级压环(31)与所述二级压环(32)上分别开设有一级安装辅助孔(312)和二级安装辅助孔(321)，所述一级安装辅助孔(312)与所述二级安装辅助孔(321)同轴设置。

10.根据权利要求8所述的管道用传感器气室结构，其特征在于，所述滤片(35)为不锈钢多层烧结网滤片。

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