[实用新型]煤矿用甲烷传感器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及到一种气体检测传感器，尤其涉及到一种功耗低、检测精度高、智能控制、工作可靠、使用寿命长的煤矿用甲烷传感器。

背景技术：

煤矿安全一直以来是我国亟待解决的问题，煤矿生产面临着诸多困难，如机械化程度低、安全设施不完善、技术水平低等，这些都是煤矿安全的隐患，煤矿在生产过程中会存在易燃易爆气体，这些易燃易爆气体是煤矿安全问题的主要威胁，近年来，煤矿安全爆炸事故频繁发生，造成了巨大的经济及人员损失的同时，也造成了环境的污染；随着气体检测传感器运用到煤矿生产中，煤矿安全生产在一定程度上得到改观，作为瓦斯、天然气、坑气和指示煤气的主要成分，甲烷是无色无臭的气体，只有通过灵敏可靠的检测仪器才能进行检测，甲烷传感器能在甲烷浓度超限时自动报警并连续向关联设备发送检测的甲烷浓度信号，来避免事故的发生；现有的甲烷传感器技术中，在遇到问题时传感器的灵敏度大打折扣，检测可靠性降低，而且检测甲烷的浓度在4％以内，对于高浓度甲烷的检测无法实现，检测响应时间慢，一般在20S～30S，这就使得煤矿安全生产存在极大的隐患。

实用新型内容：

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供了一种采用低功耗载体催化元件和集成软件技术的煤矿用甲烷传感器，它能迅速、准确地连续监测环境气体中的高低浓度的甲烷。

本实用新型是通过以下的技术方案来实现的：

煤矿用甲烷传感器，其主要结构包括：不锈钢外壳，单片机，后盖，蜂鸣器，气室，探测器，显示器，航空插头，报警灯，主控板等，后盖与不锈钢外壳防脱落组件固定连接，显示器固定安装与不锈钢外壳的中部，两个报警灯安装在不锈钢外壳下端的两端，气室在两个报警灯的中间，航空插座外接电源，单片机安装与主控板上；主控板上集成有LED显示电路，VF转换电路，单片机系统电路，电流信号输出电路，电源退耦滤波电路，电源稳压电路，断电信号输出电路，高低浓电桥检测电路，频率信号输出电路，声报警电路，数据储存电路，未用的CMOS电路输入端接地，摇控接收及功能按键电路，蜂鸣器接入声报警电路，气室接入高低浓检测电路，显示屏接入LED显示电路。

所述的气室，采用粉末冶金罩及催化元件等组合设计，使得气室发热元件“燃烧”，并可以防潮，满足井下恶劣环境下作业，传感器仍然能够保证检测的准确度。

所述的单片机，采用可编程PLC控制，使得响应时间达到10S以内，并配置有双重保护功能的看门狗电路，可以实时监测单片机的工作状态，当硬件或者软件出现状况时能及时自动复位，以保障传感器的正常工作，使得可靠性能大大提高。

所述的主控板，其有防烧恒压恒流设置，当传感器出现问题，如短路情况时，会自动产生恒流，保障断开状态下不影响其他传感器的正常工作。

所述的显示器，采用大屏四位LED显示，可以实时显示当前环境下的甲烷浓度。

本实用新型中设计的高低浓电桥检测电路，可以根据目前环境下的甲烷浓度来自动调节工作状态，低与4％的时候，低浓元件测量电桥电路工作，一旦空气中的甲烷浓度高于4％，高浓元件测量电桥电路工作。

由于采用了以上的技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

1.坚固而用，使用寿命长。

2.大屏幕显示，美观大方。

3.嵌入的软件及摇控器来控制整个工作过程，实现了控制的智能化，检测效率大大提高。

4.采用气室的防潮等设计，使得井下恶劣环境作业时，检测的精确度得到保持。

5.单片机采用PLC编程及双重保护设计，保障了响应时间快速，使得检测工作可靠稳定。

6.整个装置免开盖调试，仅通过遥控器就可以实现各种操作，操作简便。

7.采用低功耗元件，消耗小。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的侧视结构图。

图3为本实用新型的检测原理框图。

图中：1不锈钢壳体，2壳盖，3提手，4铭牌，5报警灯，6防脱落组件，7主控板，8密封圈1，9螺母，10密封圈2，11探头组件，12减震垫，13窗板，14航空插头，15压板，16螺钉，17蜂鸣器，18显示器，19气室。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：