[实用新型]一种煤矿井下瓦斯气体自动取样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体处理装置，尤其是涉及一种煤矿井下瓦斯气体的自动取样装置，属于自动控制的技术领域。

背景技术

在煤矿的生产作业中，为有效进行生产操作、避免危险事故的发生，需要对有关参数进行测量，而瓦斯气体浓度是必须检测的重要参数之一，所以经常需要对井下瓦斯气体进行取样。

现有井下瓦斯气体取样装置的主体为含有一定截面积的玻璃管，上下各有一个有机玻璃制成的封头，玻璃管上可有刻度，单位为mm，上封头有一个进排气孔，下封头有一个进出水管和一个放水阀。   

其采样前先通过下封头进水管使玻璃管内冲满蒸馏水，排净空气，然后在井下先后打开进气孔与放水阀，以在负压作用下把井下气体吸入管中，当吸入气体超过所需值时关闭放水阀与进气孔。在实验室对气体进行取样时，先读出水面的刻度值并记下，后通过进水管向管中冲蒸馏水以排出气体并将排出气体压于实验分析器皿中，当眼观察水位上升到一定高度时关闭进出水管和排气孔的阀门，而进水前后的高度差可由需要的气体容量与玻璃管的截面积计算得到。实验结束后，旋开底部的放水阀，将剩余的蒸馏水排掉。

此装置取样时存在以下缺点：

(1)不能实现取样的自动控制与测量;

(2)每次取样都需要根据所需值算出高度差，使用不方便;

(3)水面刻度值需要肉眼去读，大大降低了取样值的准确性;

(4)取样时开关需要手动操作，易由于操作不及时而造成误差

(5)取样时相关数据无法显示。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题为针对上述背景技术中指出的缺陷，提供一种煤矿井下瓦斯气体自动取样装置，瓦斯气体取样装置由于采用了液位传感器，MSP430F149单片机控制模块等，使气体取样可以根据所需值简单预设并精确采样，且实验人员无需进行计算与肉眼观察，可以得到可靠的相关数据。

本实用新型解决上述技术问题采用如下技术方案：

一种煤矿井下瓦斯气体自动取样装置，包括带刻度的玻璃管、上封头、下封头、进排气管、进排气阀、进出水管、三通角阀，其中上封头和下封头分别设置在玻璃管的两端；所述进排气管一端贯穿上封头伸入玻璃管内，另一端向玻璃管外延伸，并在该进排气管的另一端上设有进排气阀；所述进出水管一端贯穿下封头伸入玻璃管内，另一端向玻璃管外延伸，并在该进出水管的另一端上设有三通角阀，其特征在于：还包括液位传感器、信号调理电路、单片机控制模块、输入模块，所述液位传感器设置在下封头上并与信号调理电路连接，所述信号调理电路、输入模块分别与单片机控制模块相连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括两个电磁阀，其中一个电磁阀设置在进排气管上位于进排气阀的上端处，另一个电磁阀设置在进出水管的末端处，所述两个电磁阀分别与单片机模块连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括一液晶显示模块，所述液晶显示模块与单片机控制模块连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述单片机控制模块包括一个型号为MSP430F149的单片机。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述液晶显示模块包括一个型号为LCD12864的液晶显示器。

本实用新型采取上述方案能产生如下有益效果：

本实用新型克服了上述现用装置存在的操作复杂、取样值不准确、数据无法显示的缺点。装置井下采样时仍使用原有方法，但在实验室取样时可实现自动控制，并可实现相关数据显示。所述装置可通过液位传感器得到水面高度的精确值，则在取样时可由水面高度的变化得到准确的气体取样值。而且可以通过输入模块如键盘，实现取样值的预设，而单片机控制模块可以根据预设值控制电磁阀的开与关以实现气体的精确取样。装置的LCD显示器可以实时显示取样时的当前玻璃管内气体总量、预设取样值、当前已取出的气体量以及管内液位高度，如此可以时刻掌握管内气体的动态变化，方便进行多次取样以及数据分析。

本实用新型瓦斯气体取样装置由于采用了液位传感器，MSP430F149单片机控制模块等，使气体取样可以根据所需值简单预设并精确采样，且实验人员无需进行计算与肉眼观察，可以得到可靠的相关数据，实现了气体取样的自动控制测量以及数据显示，真正实现了装置的方便、可靠、稳定等特点。

附图说明

图1为本实用新型的一种煤矿井下瓦斯气体自动取样装置的结构图。