CN220019368U - 一种矿用一体式激光甲烷断电仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种矿用一体式激光甲烷断电仪，包括安装板，安装板的一侧设置有线路板，线路板的外侧设置有防护盖，防护盖罩设于线路板的外侧与安装板相连接；线路板的上方从右至左依次设置有声光报警单元、激光甲烷检测单元和断电控制单元，其中，激光甲烷检测单元检测矿下甲烷的浓度，当矿下甲烷浓度超限后通过声光报警单元发出声光报警，并通过信号断电控制单元切断供电。本实用新型通过设置的激光甲烷检测单元，相较于传统采用催化甲烷或者红外甲烷检测，具有不受环境中有毒有害气体干扰，不受环境温湿度、气压等外部因素影响，检测精度高，标校周期长，防护等级高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿用一体式激光甲烷断电仪。
背景技术
甲烷断电仪是一种安全控制设备，通常用于监测煤矿、油田、天然气开采等工业生产场所中的甲烷浓度，当甲烷浓度超过预设阈值时，甲烷断电仪会通过断电电缆向被控设备发送关闭信号，从而切断被控设备的电源，以防止事故发生。
对于甲烷检测，一般采用催化甲烷或者红外甲烷检测。采用催化甲烷原理检测甲烷，容易受井下有毒有害气体(二氧化硫，硫化氢等)干扰，导致元件中毒，测量数据不准确，催化甲烷受其工作原理限制，需要每15天使用标准气体标校，增加使用方维护成本。同时采用红外甲烷检测原理检测甲烷，红外检测元件容易受井下湿度、温度、气压等外部环境因素影响，导致测量数据不准确，因此提出一种矿用一体式激光甲烷断电仪。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种矿用一体式激光甲烷断电仪，以解决上述背景技术中提出的红外检测元件容易受井下湿度、温度、气压等外部环境因素影响，导致测量数据不准确的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种矿用一体式激光甲烷断电仪，包括安装板，所述安装板的一侧设置有线路板，所述线路板的外侧设置有防护盖，所述防护盖罩设于线路板的外侧与安装板相连接；
所述线路板的上方从右至左依次设置有声光报警单元、激光甲烷检测单元和断电控制单元，
其中，激光甲烷检测单元检测矿下甲烷的浓度，当矿下甲烷浓度超限后通过声光报警单元发出声光报警，并通过信号断电控制单元切断供电。
优选的，所述激光甲烷检测单元包括设置于防护盖上表面的传感器探头吸收气室，所述传感器探头吸收气室的一侧设置有激光器，所述传感器探头吸收气室远离激光器的一侧设置有光电二极管，
其中，被测环境中的甲烷气体通过扩散进入传感器探头吸收气室之中，激光器发射激光透过传感器探头吸收气室被光电二极管吸收。
优选的，所述声光报警单元包括设置于防护盖上表面的声光报警器。
优选的，所述线路板的一侧设置有断电控制单元，所述断电控制单元包括信号电缆和断电电缆，分别用于将控制信号发送至被控设备和切断被控设备的电源。
优选的，所述防护盖的一侧连接有显示单元，所述显示单元包括与线路板相连接的支承板，所述支承板的一侧设置有用于显示甲烷浓度的显示屏。
优选的，所述安装板的四周开设有安装孔，以使外部螺栓透过安装孔连接安装板进行固定。
优选的，所述防护盖上表面设置有电池开关。
优选的，所述线路板还连接有MCU控制器、红外遥控单元、电池供电模块和外接电源模块，所述激光甲烷检测单元、声光报警单元、断电控制单元、红外遥控单元、电池供电模块、外接电源模块和显示单元与MCU控制器相连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过设置的激光甲烷检测单元，通过甲烷气体对激光的吸收原理检测环境中甲烷气体浓度，相较于传统采用催化甲烷或者红外甲烷检测单元，容易受环境中其他有毒有害气体（二氧化硫，硫化氢、乙炔、有机硅蒸汽等），以及环境温湿度、气压等因素影响测量结果，本实用新型不受其他有毒有害气体干扰，环境温湿度对检测结果影响极低，防护等级达到IP65，适用于矿下各种工作环境。
同时将传统的甲烷传感器、声光报警器、机载式甲烷断电仪主机的组合模式，优化为一个整体产品；本产品将甲烷检测，声光报警，断电控制融合在一个整体中，采用非安电源输入，非安控制结点输出，相较于传统断电仪装置，体积更加小巧，减少各个设备间不必要的连接线缆，用户使用更加方便，用户使用维护成本更低。
附图说明
图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例的内部结构示意图；
图3为本实用新型实施例的显示单元结构示意图；
图4为本实用新型实施例的各部分系统示意图。
图中：1、安装板；101、安装孔；102、防护盖；2、线路板；201、声光报警单元；202、激光甲烷检测单元；203、信号电缆；204、断电电缆；205、电池开关；3、显示单元；301、支承板；302、显示屏。
具体实施方式
为了便于解决红外检测元件容易受井下湿度、温度、气压等外部环境因素影响，导致测量数据不准确的问题，本实用新型实施例提供了一种矿用一体式激光甲烷断电仪。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供了一种矿用一体式激光甲烷断电仪，包括安装板1，安装板1的四周开设有安装孔101，以使外部螺栓透过安装孔101连接安装板1进行固定；安装板1的一侧设置有线路板2，线路板2的外侧设置有防护盖102，防护盖102的一侧连接有显示单元3，显示单元3包括与线路板2相连接的支承板301，支承板301的一侧设置有用于显示甲烷浓度的显示屏302；防护盖102上表面设置有电池开关205；防护盖102罩设于线路板2的外侧与安装板1相连接；
线路板2的上方从右至左依次设置有声光报警单元201、激光甲烷检测单元202和断电控制单元，声光报警单元201包括设置于防护盖102上表面的声光报警器；激光甲烷检测单元202包括设置于防护盖102上表面的传感器探头吸收气室，传感器探头吸收气室的一侧设置有激光器，传感器探头吸收气室远离激光器的一侧设置有光电二极管，其中，被测环境中的甲烷气体通过扩散进入传感器探头吸收气室之中，激光器发射激光透过传感器探头吸收气室被光电二极管吸收；线路板2的一侧设置有断电控制单元，断电控制单元包括信号电缆203和断电电缆204，分别用于将控制信号发送至被控设备和切断被控设备的电源；线路板2还连接有MCU控制器、红外遥控单元、电池供电模块和外接电源模块，激光甲烷检测单元202、声光报警单元201、断电控制单元、红外遥控单元、电池供电模块、外接电源模块和显示单元3与MCU控制器相连接
其中，激光甲烷检测单元202检测矿下甲烷的浓度，当矿下甲烷浓度超限后通过声光报警单元201发出声光报警，并通过信号断电控制单元切断供电。
本实用新型提供的一种矿用一体式激光甲烷断电仪的工作原理如下：使用时，被测环境中的甲烷气体以扩散方式进入传感器探头吸收气室，激光器以固定频率发射激光，激光透过气室到达光电二极管，将光信号转化为电信号，再经过滤波放大以及温度等参数补偿计算出气室中甲烷气体的浓度，并将结果显示出来。
用户在断电仪菜单中设置甲烷报警值，甲烷超限断电值，甲烷恢复供电值；当环境中甲烷浓度达到预设报警值，甲烷断电仪通过声光报警单元201发出声光报警；当环境中甲烷浓度到达预设断电值时，甲烷断电仪输出两组非安断电信号（无源结点），切断被控设备供电，确保生产安全；当环境中甲烷浓度值下降到预设恢复值时，甲烷断电仪通过信号电缆203输出信号恢复被控设备供电。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种矿用一体式激光甲烷断电仪，其特征在于：包括安装板（1），所述安装板（1）的一侧设置有线路板（2），所述线路板（2）的外侧设置有防护盖（102），所述防护盖（102）罩设于线路板（2）的外侧与安装板（1）相连接；
所述线路板（2）的上方从右至左依次设置有声光报警单元（201）、激光甲烷检测单元（202）和断电控制单元，
其中，激光甲烷检测单元（202）检测矿下甲烷的浓度，当矿下甲烷浓度超限后通过声光报警单元（201）发出声光报警，并通过信号断电控制单元切断供电。
2.根据权利要求1所述的一种矿用一体式激光甲烷断电仪，其特征在于：所述激光甲烷检测单元（202）包括设置于防护盖（102）上表面的传感器探头吸收气室，所述传感器探头吸收气室的一侧设置有激光器，所述传感器探头吸收气室远离激光器的一侧设置有光电二极管，
其中，被测环境中的甲烷气体通过扩散进入传感器探头吸收气室之中，激光器发射激光透过传感器探头吸收气室被光电二极管吸收。
3.根据权利要求2所述的一种矿用一体式激光甲烷断电仪，其特征在于：所述声光报警单元（201）包括设置于防护盖（102）上表面的声光报警器。
4.根据权利要求3所述的一种矿用一体式激光甲烷断电仪，其特征在于：所述线路板（2）的一侧设置有断电控制单元，所述断电控制单元包括信号电缆（203）和断电电缆（204），分别用于将控制信号发送至被控设备和切断被控设备的电源。
5.根据权利要求4所述的一种矿用一体式激光甲烷断电仪，其特征在于：所述防护盖（102）的一侧连接有显示单元（3），所述显示单元（3）包括与线路板（2）相连接的支承板（301），所述支承板（301）的一侧设置有用于显示甲烷浓度的显示屏（302）。
6.根据权利要求5所述的一种矿用一体式激光甲烷断电仪，其特征在于：所述安装板（1）的四周开设有安装孔（101），以使外部螺栓透过安装孔（101）连接安装板（1）进行固定。
7.根据权利要求6所述的一种矿用一体式激光甲烷断电仪，其特征在于：所述防护盖（102）上表面设置有电池开关（205）。
8.根据权利要求7所述的一种矿用一体式激光甲烷断电仪，其特征在于：所述线路板（2）还连接有MCU控制器、红外遥控单元、电池供电模块和外接电源模块，所述激光甲烷检测单元（202）、声光报警单元（201）、断电控制单元、红外遥控单元、电池供电模块、外接电源模块和显示单元（3）与MCU控制器相连接。
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