煤礦用氧氣傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種煤礦用氧氣傳感器，包括殼體和氧氣監(jiān)測裝置，殼體上設有把手，所述殼體包括上殼體和下殼體，上殼體與下殼體之間通過支撐臂相連接，所述上殼體上設有顯示窗口、報警窗口，所述下殼體包括傳感器放置腔和設置在傳感器放置腔兩側(cè)的氣體監(jiān)測腔，所述氧氣監(jiān)測裝置包括電池、氧氣傳感器、信號轉(zhuǎn)換器、信號放大器、濾波器、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)存儲器、CPU單元、數(shù)碼管顯示器、單片機、報警儀、無線傳輸模塊、互聯(lián)網(wǎng)、遠程監(jiān)控主機，本實用新型采用電化學原理、嵌入式控制器智能控制、數(shù)碼管顯示的電子儀器，操作簡單，使用方便，安全可靠，主要用于氧氣的檢測與報警，對氧氣的檢測范圍能達到0?25％O2。
【專利說明】
煤礦用氧氣傳感器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種氣體測定器，特別是煤礦用氧氣傳感器。
【背景技術】
[0002]礦井下工作環(huán)境惡劣，存在大量瓦斯，不僅影響工人的身體健康，而且易對工作設備造成影響，并會引發(fā)安全事故。瓦斯通常以游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)存在煤體中，并處于不斷的變化狀態(tài)。煤體被采出后以及在隨后的運輸和洗選過程中，隨著煤體結構的破壞和環(huán)境的變化，煤體中的瓦斯源源不斷地逸出到空氣中，當通風不暢和空間較大時就回產(chǎn)生瓦斯集聚。當有高溫火源和氧氣濃度過高時，就容易發(fā)生瓦斯爆炸，當氧氣濃度過低時，會對工作人員的生命安全造成威脅。目前現(xiàn)有的氧氣傳感器靈敏度和穩(wěn)定性差，工作時間短，不適合在礦井下采掘工作，同時對危險氣體的檢測范圍偏小，也就在一定程度上降低了安全性會K。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是針對以上弊端提供煤礦用氧氣傳感器，采用電化學原理、嵌入式控制器智能控制、數(shù)碼管顯示的電子儀器，操作簡單，使用方便，安全可靠，主要用于氧氣的檢測與報警，對氧氣的檢測范圍能達到0_25%02。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:
[0005]煤礦用氧氣傳感器，包括殼體和氧氣監(jiān)測裝置，殼體上設有把手，所述殼體包括上殼體和下殼體，上殼體與下殼體之間通過支撐臂相連接，所述上殼體上設有顯示窗口、報警窗口，所述下殼體包括傳感器放置腔和設置在傳感器放置腔兩側(cè)的氣體監(jiān)測腔，氣體監(jiān)測腔上均勻設有若干通氣孔；
[0006]所述氧氣監(jiān)測裝置包括電池、氧氣傳感器、信號轉(zhuǎn)換器、信號放大器、濾波器、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)存儲器、CPU單元、數(shù)碼管顯示器、單片機、報警儀、無線傳輸模塊、互聯(lián)網(wǎng)、遠程監(jiān)控主機；
[0007]所述數(shù)碼管顯示器固定在顯示器窗口內(nèi)，氧氣傳感器設置在下殼體的傳感器放置腔內(nèi)，所述氧氣傳感器的氧氣探頭設置在氣體監(jiān)測腔內(nèi)，氧氣傳感器依次與設置在上殼體內(nèi)的電池、信號轉(zhuǎn)換器、信號放大器、濾波器、CPU單元相連接，CPU單元分別與數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)存儲器、單片機、報警儀、無線傳輸模塊相連接，所述單片機與數(shù)碼管顯示器相連接，無線傳輸模塊通過互聯(lián)網(wǎng)與遠程監(jiān)控主機相連接；
[0008]所述報警儀包括高亮LED發(fā)光二極管、貼片無源蜂鳴器，所述高亮LED發(fā)光二極管、貼片無源蜂鳴器均與CHJ單元相連接，所述貼片無源蜂鳴器和高亮LED發(fā)光二極管設置在報警窗口內(nèi)。
[0009]上述煤礦用氧氣傳感器，其中，所述無線傳輸模塊為RF903無線傳輸模塊。
[0010]上述煤礦用氧氣傳感器，其中，所述無線傳輸模塊以調(diào)幅AM作為無線通訊方式，其工作頻率為315MHZ/433MHZ，頻率穩(wěn)定度為±75KHZ，發(fā)射功率彡500mW，靜態(tài)電流彡0.1UA，發(fā)射電流為3?50mA，工作電壓為DC 3.7V，所述數(shù)據(jù)存儲器為幀存儲器，其存儲容量為60幀?20幀。
[0011]上述煤礦用氧氣傳感器，其中，氧氣的測量范圍為(0.0?25.0)%02。
[0012]本實用新型的工作原理為:GYH25煤礦用氧氣傳感器在0-25%02范圍內(nèi)任意設定高位報警點和低位報警點，氧氣傳感器通過氧氣探頭檢測空氣中的氧氣含量，通過信號轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成電信號，電信號經(jīng)過放大器放大，濾波器過濾后，將信號傳遞至CHJ單元中，CPU單元對檢測到的結果進行三部同時處理，1、將結果傳遞至數(shù)碼管顯示器進行數(shù)值顯示，
2、通過無線傳輸模塊將檢測結果傳輸至遠程監(jiān)控主機，3、將結果儲存在數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)；
[0013]當CHJ單元檢測到外界環(huán)境中氧氣濃度超過高位報警點或低于低位報警點濃度后，控制器控制高亮LED發(fā)光二極管做為光報警。
[0014]本實用新型的有益效果為:
[0015]本傳感器主要適用于煤礦有瓦斯爆炸危險的場所，如煤礦井巷、采掘工作面、采空區(qū)、回風巷道、皮帶運輸巷道、機電峒室等處，連續(xù)監(jiān)測甲烷濃度，每隔半小時自動記錄并存儲一幀數(shù)據(jù);當氧氣濃度超限時，檢測儀立即發(fā)出聲、光報警。
[0016]本傳感器的數(shù)碼管顯示器與單片機相連接，具有時鐘顯示功能，且在煤礦中不會引發(fā)爆炸，安全可靠。
[0017]本傳感器的殼體分為上殼體和下殼體，上殼體與下殼體之間能夠通過支撐臂與支撐滑槽的作用進行相對轉(zhuǎn)動，結構簡單，操作靈活，使用方便，能夠全方位的對煤礦中的氧氣進行監(jiān)控，安全可靠。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構圖。
[0019]圖2為本實用新型的原理圖。
[0020]圖3為本實用新型A部放大圖。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0022]如圖所示煤礦用氧氣傳感器，包括殼體I和氧氣監(jiān)測裝置2，殼體I上設有把手3，所述殼體I包括上殼體4和下殼體5，上殼體4與下殼體5之間通過支撐臂6相連接，所述上殼體4上設有顯示窗口 7、報警窗口 8，所述下殼體5包括傳感器放置腔9和設置在傳感器放置腔兩側(cè)的氣體監(jiān)測腔10，氣體監(jiān)測腔10上均勻設有若干通氣孔11;
[0023]所述支撐臂6為圓環(huán)形結構，支撐臂6包括連接臂15和卡接臂16，所述連接臂15的截面形狀為矩形，連接臂16—端固定在下殼體5頂端，另一端與卡接臂16相連接，所述卡接臂16的截面形狀為圓形，所述上殼體4底部設有支撐座17，支撐座17內(nèi)設有過線腔18，支撐座17上環(huán)形設有一圈支撐滑槽19，所述支撐臂6契合的設置在支撐滑槽19內(nèi)，使上殼體4與下殼體5之間可進行相對轉(zhuǎn)動，所述氣體監(jiān)測腔10與過線腔18之間通過過線通道20相連接，所述過線通道20包括中空的圓柱形結構的通道主體21和呈圓弧形結構設置在通道主體兩端的卡接突出22，使過線通道整體呈I形結構，所述兩個卡接突出22分別設置在過線腔18和氣體監(jiān)測腔10內(nèi)，過線通道20的軸心與支撐臂6的圓心相重合；
[0024]所述氧氣監(jiān)測裝置2包括電池13、氧氣傳感器24、信號轉(zhuǎn)換器25、信號放大器26、濾波器27、數(shù)據(jù)采集卡28、數(shù)據(jù)存儲器39、CPU單元29、數(shù)碼管顯示器30、單片機31、報警儀32、RF903無線傳輸模塊33、互聯(lián)網(wǎng)34、遠程監(jiān)控主機35;
[0025]所述數(shù)碼管顯示器30固定在顯示器窗口 7內(nèi)，氧氣傳感器24設置在下殼體的傳感器放置腔9內(nèi)，所述氧氣傳感器24的氧氣探頭36設置在氣體監(jiān)測腔10內(nèi)，氧氣傳感器24的連接電線穿過過線通道20依次與設置在上殼體4內(nèi)的電池13、信號轉(zhuǎn)換器25、信號放大器26、濾波器27、CPU單元相連接29，CPU單元29分別與數(shù)據(jù)采集卡28、數(shù)據(jù)存儲器39、單片機31、報警儀32、RF903無線傳輸模塊33相連接，所述單片機31與數(shù)碼管顯示器30相連接，RF903無線傳輸模塊33通過互聯(lián)網(wǎng)34與遠程監(jiān)控主機35相連接；
[0026]所述報警儀32包括高亮LED發(fā)光二極管37、貼片無源蜂鳴器38，所述高亮LED發(fā)光二極管37、貼片無源蜂鳴器38均與CPU單元29相連接，所述貼片無源蜂鳴器38和高亮LED發(fā)光二極管37設置在報警窗口 8內(nèi)。
[0027]本煤礦用氧氣傳感器在0_25%02范圍內(nèi)任意設定高位報警點和低位報警點，氧氣傳感器通過氧氣探頭檢測空氣中的氧氣含量，通過信號轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成電信號，電信號經(jīng)過放大器放大，濾波器過濾后，將信號傳遞至CPU單元中，CPU單元對檢測到的結果進行三部同時處理，1、將結果傳遞至數(shù)碼管顯示器進行數(shù)值顯示，2、通過無線傳輸模塊將檢測結果傳輸至遠程監(jiān)控主機，3、將結果儲存在數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)；
[0028]當CHJ單元檢測到外界環(huán)境中氧氣濃度超過高位報警點或低于低位報警點濃度后，控制器控制高亮LED發(fā)光二極管做為光報警。
[0029]本傳感器主要適用于煤礦有瓦斯爆炸危險的場所，如煤礦井巷、采掘工作面、采空區(qū)、回風巷道、皮帶運輸巷道、機電峒室等處，連續(xù)監(jiān)測甲烷濃度，每隔半小時自動記錄并存儲一幀數(shù)據(jù);當氧氣濃度超限時，檢測儀立即發(fā)出聲、光報警。
[0030]本傳感器的數(shù)碼管顯示器與單片機相連接，具有時鐘顯示功能，且在煤礦中不會引發(fā)爆炸，安全可靠。
[0031 ]本傳感器的殼體分為上殼體和下殼體，上殼體與下殼體之間能夠通過支撐臂與支撐滑槽的作用進行相對轉(zhuǎn)動，結構簡單，操作靈活，使用方便，能夠全方位的對煤礦中的氧氣進行監(jiān)控，安全可靠。
[0032]本實施例煤礦用氧氣傳感器的技術參數(shù)如下:
[0033]1、使用環(huán)境條件:
[0034]——溫度:O?40 Γ ;
[0035]--濕度:<98%;
[0036]——大氣壓力:80?I 1kPa.[0037]--風速:0 ?8m/s;
[0038]2、測量范圍:(0.0 ?25.0)%02。
[0039]3、基本誤差:不大于測量范圍的±3.0%。
[0040]4、報警點:在測量范圍內(nèi)任意設。
[0041]5、報警誤差:0.5%02。
[0042]6、報警方式和效果:聲報警，離聲源軸向距離一米遠處，聲強不小于80dB。
[0043]7、傳感器分辨率:0.1 %02。
[0044]8、響應時間:不大于60s。
[0045]9、整機工作電壓:9V?24V DC。
[0046]綜上所述，GYH25煤礦用氧氣傳感器，采用電化學原理、嵌入式控制器智能控制、數(shù)碼管顯示的電子儀器，操作簡單，使用方便，安全可靠，主要用于氧氣的檢測與報警，對氧氣的檢測范圍能達到0-25%02。
[0047]這里本實用新型的描述和應用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中，因此，本實用新型不受本實施例的限制，任何采用等效替換取得的技術方案均在本實用新型保護的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.煤礦用氧氣傳感器，其特征為，包括殼體和氧氣監(jiān)測裝置，殼體上設有把手，所述殼體包括上殼體和下殼體，上殼體與下殼體之間通過支撐臂相連接，所述上殼體上設有顯示窗口、報警窗口，所述下殼體包括傳感器放置腔和設置在傳感器放置腔兩側(cè)的氣體監(jiān)測腔，氣體監(jiān)測腔上均勻設有若干通氣孔； 所述氧氣監(jiān)測裝置包括電池、氧氣傳感器、信號轉(zhuǎn)換器、信號放大器、濾波器、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)存儲器、CPU單元、數(shù)碼管顯示器、單片機、報警儀、無線傳輸模塊、互聯(lián)網(wǎng)、遠程監(jiān)控主機； 所述數(shù)碼管顯示器固定在顯示器窗口內(nèi)，氧氣傳感器設置在下殼體的傳感器放置腔內(nèi)，所述氧氣傳感器的氧氣探頭設置在氣體監(jiān)測腔內(nèi)，氧氣的測量范圍為(0.0?25.0)%02，氧氣傳感器依次與設置在上殼體內(nèi)的電池、信號轉(zhuǎn)換器、信號放大器、濾波器、CPU單元相連接，CPU單元分別與數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)存儲器、單片機、報警儀、無線傳輸模塊相連接，所述單片機與數(shù)碼管顯示器相連接，無線傳輸模塊通過互聯(lián)網(wǎng)與遠程監(jiān)控主機相連接； 所述報警儀包括高亮LED發(fā)光二極管、貼片無源蜂鳴器，所述高亮LED發(fā)光二極管、貼片無源蜂鳴器均與CPU單元相連接，所述貼片無源蜂鳴器和高亮LED發(fā)光二極管設置在報警窗口內(nèi)。2.如權利要求1所述的煤礦用氧氣傳感器，其特征為，所述無線傳輸模塊為RF903無線傳輸模塊。
【文檔編號】G08C17/02GK205620373SQ201520777701
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年10月9日
【發(fā)明人】袁立清
【申請人】揚中市南方礦用電器有限公司