[发明专利]一种提升矿用瓦斯管路火灾探测器可靠性的装置及方法

权利要求书

1.一种提升矿用瓦斯管路火灾探测器可靠性的装置，其特征是：包括探测器壳体（8），探测器壳体（8）内部设计有单片机(9)、紫外敏感元(4)、红外敏感元(6)、石英窗(803)，在石英窗(803)内外侧分别有红外接收管(5)和红外发射管(2)，紫外敏感元(4)、红外敏感元(6)、红外接收管(5)和红外发射管(2)分别与单片机(9)电连接，单片机(9)通过控制红外发射管(2)向石英窗(803)内发射红外光，单片机(9)通过检测红外接收管(5)接收到的红外发射管(2)发出的红外光，以确定石英窗(803)的透光性，若污染大于报警阈值，则立即给出污染提示信号，单片机设定紫外敏感元(4)和红外敏感元(6)的报警阈值，通过检测外部瓦斯气体燃烧产生的紫外0.2μm和红外2.7μm的信号幅度，给出火警信号。

2.根据权利要求1所述的一种提升矿用瓦斯管路火灾探测器可靠性的装置，其特征是：所述的探测器壳体（8）为Φ90×120mm的圆柱体，底部(801)为Φ220mm的圆形法兰盘，圆形法兰盘通有8个Φ18mm的安装孔(802)，探测器顶部为熔融石英窗(803)光学窗口，石英窗(803)、底部法兰盘与探测器（804）结合处均采用密封垫圈进行密封处理，探测器（804）内部设计有印制电路板，电路板上安装紫外敏感元（4）、红外敏感元（6）、火警、状态指示灯（1）和红外发射管（2），其中红外发射管（2）安装在石英窗（803）外部，通过导线将信号引入印制电路板，红外接收管（5）安装在探测器（804）内部电路板上，两个管子形成180°对射关系；通过定时检测红外发射管（2）、红外接收管（5）的电信号，实现对石英窗（803）污染检测。

3.根据权利要求1所述的一种提升矿用瓦斯管路火灾探测器可靠性的装置，其特征是：所述的石英窗（803）为斜坡。

4.根据权利要求1所述的一种提升矿用瓦斯管路火灾探测器可靠性的装置，其特征是：所述的紫外敏感元（4）和红外敏感元（6）分为紫外光电管和PbS红外敏感元。

5.根据权利要求1所述的一种提升矿用瓦斯管路火灾探测器可靠性的装置，其特征是：所述的红外敏感元（6）处安装1个微型白炽灯用于红外敏感元的定时校准，在红外敏感元与白炽灯的光学通路上，将红外敏感元管壳开孔，保证白炽灯点亮时可照射到红外敏感元，单片机定时输出点亮白炽灯的驱动信号，点亮白炽灯后，再采集红外敏感元的信号幅度，将该信号幅度存储在单片机内，作为该时段的背景环境，当该时段内采集到红外敏感元的信号幅度超过背景环境值时，即认定为红外火警信号。

6.根据权利要求1所述的一种提升矿用瓦斯管路火灾探测器可靠性的装置，其特征是：所述的红外接收管（5）和红外发射管（2）采用一对辐射峰值为0.89μm的红外发射管，由单片机每60s一次驱动红外发射管，使发射管输出0.89μm的红外线，输出时间持续约100ms左右，然后检测红外接收管的输出信号幅度，红外接收管采用电阻分压，当接收到红外线辐射时，由光电转换输出电压信号，经过后级取样放大整形，输出模拟电压信号，模拟信号直接送入单片机的AD端口，经过AD转换后，与设定的报警阈值进行比较后。

7.根据权利要求1所述的一种提升矿用瓦斯管路火灾探测器可靠性的装置，其特征是：所述的单片机是嵌入式ARM单片机。

8.一种提升矿用瓦斯管路火灾探测器可靠性的方法，其方法是：

1）进入初始阶段；

2）清除石英窗表面；

3）单片机通过红外接收管接收向石英窗内发出的红外光；

4）检测红外接收管光强；

5）将检测的红外接收管光强信号做为标准值进行存贮；

6）进入检测阶段；

7）单片机通过红外接收管接收向石英窗内发出的红外光；

8）检测红外接收管光强；

9）将检测的红外接收管光强信号与初始阶段的标准值进行比较；

10）是否大于；是转步骤11)，不是转步骤12)；

11）输出清除石英窗表面提示信息，重新进入步骤6) ；

12）单片机通过驱动标准源光工作，检测紫外敏感元4或红外敏感元的接收光强信号是否正常，不是，转步骤13)，是，转步骤14)；

13）输出紫外敏感元或红外敏感元电路异常提示信息，重新进入步骤6) ；

14）分时检测紫外敏感元或红外敏感元的接收光强信号；

15）紫外敏感元或红外敏感元接收光强信号是否到达报警值，是转步骤16），不是，转步骤17）；

16）输出瓦斯管路火灾报警提示信息，重新进入步骤6) ；

17）重新进入步骤6)。