專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低濃度甲烷傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于煤礦環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種低濃度甲烷傳感器裝置，該裝置主要適用于煤礦井下采掘工作面、回風(fēng)巷道、機(jī)電峒室等有瓦斯爆炸氣體環(huán)境中。
背景技術(shù)：
我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，煤產(chǎn)量躍居世界前三名，由于大部分煤都儲(chǔ)藏于地底下，所以必須以礦井的形式進(jìn)行開(kāi)采，而井下工作對(duì)于煤炭工人的人身安全來(lái)說(shuō)是非常危險(xiǎn)的，我國(guó)每年都會(huì)發(fā)生多起煤礦事故，而且每一次都會(huì)付出血的代價(jià)，在這些煤礦事故中，比較常見(jiàn)的就是瓦斯爆炸，由于礦井下經(jīng)常會(huì)積聚易燃易爆的瓦斯氣體，隨著時(shí)間的推移，當(dāng)這些逐漸聚集的瓦斯氣體的濃度達(dá)到最高爆炸上限時(shí)，倘若此時(shí)井內(nèi)有火星產(chǎn)生，就會(huì)爆炸，造成慘劇。為了避免這種悲劇的發(fā)生，一個(gè)是盡量使井下設(shè)備不產(chǎn)生火星，另外更重要的是需要隨時(shí)監(jiān)控井下通風(fēng)狀況，因此檢測(cè)井下通風(fēng)狀況是煤礦井下作業(yè)的最基本要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種低濃度甲烷傳感器裝置，該裝置能測(cè)定、顯示瓦斯瞬時(shí)濃度，超限報(bào)警，可輸出與被測(cè)瓦斯含量成正比的頻率信號(hào)及斷電控制信號(hào)。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)解決的該種低濃度甲烷傳感器裝置，包括矩形殼體，所述殼體內(nèi)固定有電路板，所述殼體的外側(cè)面設(shè)置有與殼體內(nèi)部相通的航空插頭，所述殼體的下端固定設(shè)置有傳感器安裝盒， 所述傳感器安裝盒內(nèi)固定有與所述電路板連接的傳感器；所述傳感器安裝盒的正面開(kāi)設(shè)有通氣孔，兩側(cè)還固定設(shè)有與電路板連接的報(bào)警燈，所述殼體的正面布置有蜂鳴器安裝孔和顯示屏窗口。上述殼體的上端設(shè)有把手。上述傳感器為甲烷氣體敏感元件。上述甲烷氣體敏感元件為載體催化元件。上述電路板上設(shè)置有電源、電橋電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、智能信號(hào)處理模塊、顯示電路、報(bào)警/斷電電路和信號(hào)輸出電路，所述智能信號(hào)處理模塊分別與顯示電路、 報(bào)警/斷電電路和放大電路連接；所述電橋電路的輸出端連接至放大電路的輸入端，電橋電路的輸入端連接甲烷氣體敏感元件的信號(hào)輸出端；所述電源為整個(gè)電路板提供電能。本實(shí)用新型適用于煤礦井下采掘工作面，回風(fēng)巷道，機(jī)電峒室等有瓦斯爆炸氣體環(huán)境中對(duì)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行連續(xù)測(cè)定。該裝置能測(cè)定、顯示瓦斯瞬時(shí)濃度，超限報(bào)警，可輸出與被測(cè)瓦斯含量成正比的頻率信號(hào)及斷電控制信號(hào)，切實(shí)保障人員及煤礦設(shè)備的安全。

圖1為本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)示意圖，(a)為側(cè)視圖，(b)為正視圖；[0012]圖2為本實(shí)用新型的電路連接框圖；其中1.殼體；2.電路板；3.傳感器；4.銘牌；5.航空插頭；6.蜂鳴器；7.顯示屏窗口 ；8.報(bào)警燈。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述參見(jiàn)圖1(a)和(b)，該種低濃度甲烷傳感器裝置，包括矩形殼體1，殼體1內(nèi)固定有電路板2，殼體1的外側(cè)面設(shè)置有與殼體內(nèi)部相通的航空插頭5，殼體1的下端固定設(shè)置有傳感器安裝盒，傳感器安裝盒內(nèi)固定有與所述電路板2連接的傳感器3;傳感器安裝盒的正面開(kāi)設(shè)有通氣孔，兩側(cè)還固定設(shè)有與電路板2連接的報(bào)警燈8，殼體1的正面布置有蜂鳴器安裝孔和顯示屏窗口 7。殼體1的上端設(shè)有把手。在殼體1的正面還設(shè)置有銘牌4。本實(shí)用新型的最有方案中，傳感器3為甲烷氣體敏感元件。該甲烷氣體敏感元件最好為載體催化元件。參見(jiàn)圖2，以上安裝于殼體1內(nèi)的電路板2上設(shè)置有電源、電橋電路、放大電路、A/ D轉(zhuǎn)換電路、智能信號(hào)處理模塊、顯示電路、報(bào)警/斷電電路和信號(hào)輸出電路，智能信號(hào)處理模塊分別與顯示電路、報(bào)警/斷電電路和放大電路連接。所述的報(bào)警/斷電電路包括有蜂鳴器6和報(bào)警燈8及其相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，其中蜂鳴器6安裝在殼體正面的蜂鳴器安裝孔內(nèi)。 電橋電路的輸出端連接至放大電路的輸入端，電橋電路的輸入端連接甲烷氣體敏感元件的信號(hào)輸出端；所述電源為整個(gè)電路板2提供電能。本實(shí)用新型的智能信號(hào)處理模塊由微處理器實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下當(dāng)將本實(shí)用新型的裝置置于存在甲烷氣體的環(huán)境時(shí)，甲烷氣體通過(guò)傳感器安裝盒的通氣孔進(jìn)入盒內(nèi)，盒內(nèi)的傳感器(載體催化元件)表面產(chǎn)生無(wú)焰燃燒，其阻值增大，載體催化元件與電阻組成的惠斯登電橋失去平衡即輸出電壓訊號(hào)，電壓訊號(hào)的大小與甲烷濃度成正比。信號(hào)經(jīng)線(xiàn)性放大器放大后輸入單片機(jī)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器，把原來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)微處理器數(shù)據(jù)處理，由數(shù)碼管顯示出甲烷含量，并經(jīng)信號(hào)輸出電路輸出電流或頻率信號(hào)，供其它設(shè)備使用。儀器的報(bào)警電路是由蜂鳴器、發(fā)光二極管及驅(qū)動(dòng)電路組成， 當(dāng)甲烷濃度超過(guò)設(shè)定的報(bào)警點(diǎn)時(shí)，儀器會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。當(dāng)甲烷濃度超過(guò)設(shè)定的斷電點(diǎn)時(shí)，儀器會(huì)有斷電指令信號(hào)輸出；甲烷濃度超過(guò)斷電點(diǎn)以后，只有當(dāng)甲烷濃度降低到設(shè)定的復(fù)電點(diǎn)以下時(shí)，儀器才會(huì)解除斷電指令輸出。
權(quán)利要求1.一種低濃度甲烷傳感器裝置，其特征在于，包括矩形殼體(1)，所述殼體(1)內(nèi)固定有電路板O)，所述殼體(1)的外側(cè)面設(shè)置有與殼體內(nèi)部相通的航空插頭(5)，所述殼體(1) 的下端固定設(shè)置有傳感器安裝盒，所述傳感器安裝盒內(nèi)固定有與所述電路板( 連接的傳感器(3)；所述傳感器安裝盒的正面開(kāi)設(shè)有通氣孔，兩側(cè)還固定設(shè)有與電路板( 連接的報(bào)警燈(8)，所述殼體(1)的正面布置有蜂鳴器安裝孔和顯示屏窗口(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度甲烷傳感器裝置，其特征在于，所述殼體(1)的上端設(shè)有把手。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度甲烷傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器C3)為甲烷氣體敏感元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低濃度甲烷傳感器裝置，其特征在于，所述甲烷氣體敏感元件為載體催化元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的低濃度甲烷傳感器裝置，其特征在于，所述電路板O) 上設(shè)置有電源、電橋電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、智能信號(hào)處理模塊、顯示電路、報(bào)警/斷電電路和信號(hào)輸出電路，所述智能信號(hào)處理模塊分別與顯示電路、報(bào)警/斷電電路和放大電路連接；所述電橋電路的輸出端連接至放大電路的輸入端，電橋電路的輸入端連接甲烷氣體敏感元件的信號(hào)輸出端；所述電源為整個(gè)電路板( 提供電能。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種低濃度甲烷傳感器裝置，包括矩形殼體，所述殼體內(nèi)固定有電路板，所述殼體的外側(cè)面設(shè)置有與殼體內(nèi)部相通的航空插頭，所述殼體的下端固定設(shè)置有傳感器安裝盒，所述傳感器安裝盒內(nèi)固定有與所述電路板連接的傳感器；所述傳感器安裝盒的正面開(kāi)設(shè)有通氣孔，兩側(cè)還固定設(shè)有與電路板連接的報(bào)警燈，所述殼體的正面布置有蜂鳴器安裝孔和顯示屏窗口。該裝置能測(cè)定、顯示瓦斯瞬時(shí)濃度，超限報(bào)警，可輸出與被測(cè)瓦斯含量成正比的頻率信號(hào)及斷電控制信號(hào)。
文檔編號(hào)G01N27/16GK202281761SQ20112044441
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者文新國(guó) 申請(qǐng)人:陜西斯達(dá)煤礦安全裝備有限公司