專(zhuān)利名稱(chēng)：煤礦用激光瓦斯探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及利用光學(xué)手段測(cè)試的儀器，也涉及礦井信號(hào)裝置，進(jìn)一步而言，屬 于采用激光對(duì)煤礦瓦斯進(jìn)行監(jiān)控的儀器。
背景技術(shù)：
瓦斯是煤礦中產(chǎn)生的氣體，其主要成分是甲烷。濃度在爆炸極限內(nèi)的瓦斯遇明火 即發(fā)生爆炸，對(duì)礦工生命威脅極大。因此對(duì)瓦斯的監(jiān)測(cè)是礦井的重要工作。目前已廣泛應(yīng) 用的瓦斯檢測(cè)是采用傳統(tǒng)的電化學(xué)方式進(jìn)行瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)，例如中國(guó)專(zhuān)利CN93240185. 6 號(hào)“全自動(dòng)瓦斯監(jiān)測(cè)報(bào)警器”。傳統(tǒng)電化學(xué)方式存在以下缺點(diǎn)①需要定期對(duì)傳感器進(jìn)行 校正，且校正繁瑣；②檢測(cè)速度低20秒左右；③檢測(cè)精度低，只能檢測(cè)0. 左右；④檢 測(cè)距離僅2km;⑤使用壽命低；⑥抗干擾能力差。近年來(lái)人們研究成功一些采用激光對(duì)煤 礦瓦斯進(jìn)行監(jiān)控的技術(shù)方案，已經(jīng)申請(qǐng)了中國(guó)專(zhuān)利的有=03268476. 2號(hào)《激光遙感瓦斯探 測(cè)器》、200510112136. 2號(hào)《便攜式紅外半導(dǎo)體激光吸收式瓦斯氣體檢測(cè)方法及其裝置》、 200610051272. X號(hào)《激光瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)》、200820097900. 2號(hào)《激光瓦斯檢測(cè)儀》。光學(xué)氣體傳感器是后出現(xiàn)的一種新型傳感器，它主要指利用介質(zhì)對(duì)光吸收而使光 產(chǎn)生衰減以及由于不同光路的光干涉而產(chǎn)生干涉條紋等特性制成的光纖氣體傳感器。光纖 用于氣體傳感有著其它傳感器不可比擬的優(yōu)勢(shì)①便于復(fù)用，便于成網(wǎng)；②抗電磁干擾、電 絕緣、耐腐蝕，適合于測(cè)量可燃易爆氣體或工作于易燃以及強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下測(cè)量；③傳感 單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠；④重量輕、體積小、外形可變；⑤靈敏度高。光吸收瓦斯氣體傳感器除了具備上述光學(xué)氣體傳感器所具有的優(yōu)點(diǎn)外，還具有光 路簡(jiǎn)單，可對(duì)瓦斯氣體濃度、成分進(jìn)行精確測(cè)量以及可同時(shí)對(duì)其它氣體的成分、濃度進(jìn)行檢 測(cè)等特點(diǎn)，從而彌補(bǔ)了光干涉法不能對(duì)氣體的具體成分進(jìn)行測(cè)量分析的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種煤礦用激光瓦斯探測(cè)器，以提高煤礦生產(chǎn)的安全保 障水平。設(shè)計(jì)人提供的煤礦用激光瓦斯探測(cè)器外形是一矩形盒子，盒子內(nèi)有氣室、過(guò)濾層、 調(diào)校蓋板、運(yùn)行蓋板，盒外有光纖接頭；其中心是氣室，氣室內(nèi)部安裝有兩相對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直器 光學(xué)鏡頭，這些準(zhǔn)直器光學(xué)鏡頭通過(guò)氣室外的光纖接頭與瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相連接；氣室下方 備有運(yùn)行蓋板和備有調(diào)校蓋板，分別在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)或調(diào)校探測(cè)器及瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)安裝在 氣室之上。上述過(guò)濾層為合成阻燃纖維棉，其長(zhǎng)度和寬度與運(yùn)行蓋板或調(diào)校蓋板一致，可以 防止進(jìn)氣帶入的塵埃。上述運(yùn)行蓋板開(kāi)有若干氣孔，以實(shí)現(xiàn)氣室內(nèi)外氣體快速交換。上述調(diào)校蓋板有進(jìn)氣孔和出氣孔，進(jìn)氣口和出氣口與氣室相通。上述準(zhǔn)直器光學(xué)鏡頭上涂有透明蠟，以防止水蒸汽吸附在鏡頭表面，影響測(cè)量精
3度。上述運(yùn)行蓋板和過(guò)濾層、調(diào)校蓋板均用螺釘緊固在氣室上方。上述氣室安裝的兩相對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直器光學(xué)鏡頭為2 6組，其作用是將瓦斯檢測(cè)系 統(tǒng)內(nèi)的激光器產(chǎn)生的激光傳遞到氣室內(nèi)，并暴露在氣室中，而后傳輸?shù)綑z測(cè)系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn) 換器。上述光纖接頭與瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相連接的方式為其中一個(gè)連接激光發(fā)射器，另一 個(gè)連接光電探測(cè)器。設(shè)計(jì)人指出本實(shí)用新型提供的探測(cè)器，需要與瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)共同使用，才能對(duì)瓦 斯?jié)舛冗M(jìn)行監(jiān)控；所述系統(tǒng)主要包括激光發(fā)射器、光開(kāi)關(guān)、光耦合器、光電探測(cè)器、監(jiān)控計(jì)算 機(jī)(CPU處理器)，由激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光經(jīng)光開(kāi)關(guān)送至各路瓦斯探測(cè)器，探測(cè)器檢測(cè)到 的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換送出電信號(hào)，并送給A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)送CPU進(jìn)行處理。使用本實(shí)用新型可以解決遠(yuǎn)距離傳輸探測(cè)瓦斯?jié)舛鹊碾y題，具有對(duì)瓦斯檢測(cè)靈敏 度高、響應(yīng)時(shí)間快速、使用壽命超長(zhǎng)、探測(cè)距離長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用極低的優(yōu)點(diǎn)。適用于煤礦瓦斯的 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

圖1為煤礦用光纖瓦斯氣體探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為氣室內(nèi)激光通路示意圖， 圖3為運(yùn)行蓋板示意圖，圖4為調(diào)校蓋板示意圖。圖1中，1為外殼，2為氣室，3為準(zhǔn)直器 光學(xué)鏡頭，4為出氣口，5為進(jìn)氣口，6緊固螺釘，7為過(guò)濾層，8為運(yùn)行蓋板，9為調(diào)校蓋板，10 為氣孔，11為光纖接頭。
具體實(shí)施方式
如附圖的煤礦用光纖瓦斯氣體探測(cè)器，外形是一個(gè)矩形盒子，其外殼1的長(zhǎng)、寬、 高分別為120X80X50mm;盒子內(nèi)部有氣室2，盒子殼上有光纖接頭11 ；氣室2內(nèi)部安裝有 5組兩相對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直器光學(xué)鏡頭3，準(zhǔn)直器光學(xué)鏡頭3通過(guò)氣室2外的光纖接頭11與瓦斯 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相連接；氣室2下方是過(guò)濾層7，其下用運(yùn)行蓋板8或調(diào)校蓋板9分別在系統(tǒng)運(yùn)行 時(shí)或調(diào)校探測(cè)器及瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)安裝在氣室2之上。過(guò)濾層7為合成阻燃纖維棉，其大 小和運(yùn)行蓋板或調(diào)校蓋板的長(zhǎng)寬一樣，厚度為2mm。運(yùn)行蓋板8開(kāi)有若干氣孔10 ；而調(diào)校蓋 板9開(kāi)有進(jìn)氣口 5和出氣口 4，進(jìn)氣口 5和出氣口 4與氣室2相通；準(zhǔn)直器光學(xué)鏡頭3上涂 有透明蠟；運(yùn)行蓋板8和過(guò)濾層7、調(diào)校蓋板9安裝時(shí)均用螺釘6緊固在氣室上方。將探測(cè)器外面的兩個(gè)光纖接頭11分別與瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的激光發(fā)射器和連接光電 探測(cè)器連接，光電探測(cè)器輸出的電壓即可反應(yīng)瓦斯?jié)舛却笮　?br> 權(quán)利要求一種煤礦用激光瓦斯探測(cè)器，其特征在于該探測(cè)器外形是一個(gè)矩形盒子，盒子內(nèi)部有氣室(2)，盒子殼上有光纖接頭(11)；氣室(2)內(nèi)部安裝有兩相對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直器光學(xué)鏡頭(3)，準(zhǔn)直器光學(xué)鏡頭(3)通過(guò)光纖接頭(11)與瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相連接；氣室(2)下方是過(guò)濾層(7)，其下用運(yùn)行蓋板(8)或調(diào)校蓋板(9)分別在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)或調(diào)校探測(cè)器及瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)安裝在氣室(2)之上。
2.如權(quán)利要求1所述的瓦斯探測(cè)器，其特征在于所述過(guò)濾層(7)為合成阻燃纖維棉，其 長(zhǎng)度和寬度與運(yùn)行蓋板或調(diào)校蓋板一致。
3.如權(quán)利要求1所述的瓦斯探測(cè)器，其特征在于所述運(yùn)行蓋板(8)開(kāi)有若干氣孔 (10)。
4.如權(quán)利要求1所述的瓦斯探測(cè)器，其特征在于所述調(diào)校蓋板(9)裝有進(jìn)氣口(5)和 出氣口(4)，進(jìn)氣口(5)和出氣口(4)與氣室⑵相通。
5.如權(quán)利要求1所述的瓦斯探測(cè)器，其特征在于所述準(zhǔn)直器光學(xué)鏡頭(3)為2 6組， 其上涂有透明蠟。
6.如權(quán)利要求1所述的瓦斯探測(cè)器，其特征在于所述運(yùn)行蓋板(8)和過(guò)濾層(7)、調(diào)校 蓋板(9)安裝時(shí)均用螺釘(6)緊固在氣室上方。
7.如權(quán)利要求1所述的瓦斯探測(cè)器，其特征在于所述光纖接頭(！1)與瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 相連接的方式為其中一個(gè)連接激光發(fā)射器，另一個(gè)連接光電探測(cè)器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種煤礦用激光瓦斯探測(cè)器，該探測(cè)器外形是一個(gè)矩形盒子，盒子內(nèi)部有氣室(2)，盒子殼上有光纖接頭(11)；氣室(2)內(nèi)部安裝有兩相對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直器光學(xué)鏡頭(3)，準(zhǔn)直器光學(xué)鏡頭(3)通過(guò)光纖接頭(11)與瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相連接；氣室(2)下方是過(guò)濾層(7)，其下用運(yùn)行蓋板(8)或調(diào)校蓋板(9)分別在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)或調(diào)校探測(cè)器及瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)安裝在氣室(2)之上。過(guò)濾層(7)為合成阻燃纖維棉。探測(cè)器外面的兩個(gè)光纖接頭與瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相連接的方式為其中一個(gè)連接激光發(fā)射器，另一個(gè)連接光電探測(cè)器。本實(shí)用新型可以解決遠(yuǎn)距離傳輸?shù)碾y題，具有對(duì)瓦斯檢測(cè)靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間快速、使用壽命超長(zhǎng)、探測(cè)距離長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。適用于煤礦瓦斯的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/17GK201615877SQ201020130568
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者李捍東, 竇勤耘, 胡惠軼, 覃濤 申請(qǐng)人:李捍東