[发明专利]单光束非色散红外气体感应器以及含有单光束非色散红外气体感应器的矿工头盔

权利要求书

1.一种单光束非色散红外气体感应器，用于检测待检气体的浓度，其特征在于：包括波导管试验室区块以及印制电路板；波导管试验室区块包括波导管，该波导管的两端分别安装一个红外线温差源发生器以及一个红外检测器，红外线温差源发生器的发射口与红外检测器的检测口相对设置，且红外检测器配置色散元件，该色散元件与待检气体在红外线温差源发生器与红外检测器之间的强吸收带一致；所述波导管的管体上开设空气进口；印制电路板上安装有中央处理单元，红外线温差源发生器通过电压驱动电路与中央处理单元连接，红外检测器通过信号处理电路与中央处理单元连接，另外，中央处理单元还分别与功率调节电路、指示装置连接；红外线温差源发生器在中央处理单元的控制下，通过功率调节电路对电压驱动电路的调节作用，从红外线温差源发生器发射口经波导管管腔向红外检测器检测口交替发射单一高温红外射线源和单一低温红外射线源；信号处理电路在中央处理单元的控制下，分别采集单一高温红外射线源对应的信号输出和单一低温红外射线源对应的参考输出；中央处理单元根据单一高温红外射线源对应的信号输出和单一低温红外射线源对应的参考输出之间的吸收偏差，确定待检气体的浓度；中央处理单元根据待检气体的浓度以及预先设定的报警条件，自动控制指示装置的工作状态。

2.根据权利要求1所述的单光束非色散红外气体感应器，其特征在于：所述色散元件为窄带滤光片。

3.根据权利要求1或2所述的单光束非色散红外气体感应器，其特征在于：所述的待检气体为甲烷；所述报警条件为高得异常的甲烷浓度水平增长率，该高得异常的甲烷浓度水平增长率为1000ppm/分钟的单调速率，当待检气体的浓度以1000ppm/分钟的单调速率增长时，触发指示装置报警；或者为甲烷浓度高于500ppm而总体上又低于甲烷爆炸限值的甲烷升高浓度，甲烷的上升浓度为10000ppm，当待检气体的浓度高于500ppm而总体上又低于甲烷爆炸限值的甲烷升高浓度时，触发指示装置报警。

4.根据权利要求3所述的单光束非色散红外气体感应器，其特征在于：中央处理单元预先设定环境阈值，当待检气体浓度低于环境阈值时，中央处理单元通过指示装置提示校准。

5.根据权利要求1或2所述的单光束非色散红外气体感应器，其特征在于：所述的待检气体为水蒸气，报警条件为短时间内高得异常的水蒸气增长率，该短时间内高得异常的水蒸气增长率为10分钟内水蒸气压力的单调增速达到30mmHg/分钟，当待检气体的浓度达到该报警条件时，触发指示装置报警。

6.根据权利要求1或2所述的单光束非色散红外气体感应器，其特征在于：所述单光束非色散红外气体感应器封装在保护外壳中。

7.根据权利要求1或2所述的单光束非色散红外气体感应器，其特征在于：所述空气进口配置空气过滤器。

8.一种包含权利要求1所述的单光束非色散红外气体感应器的矿工头盔，包括矿工头盔本体，其特征在于：该矿工头盔本体上安装有单光束非色散红外气体感应器以及视觉指示器，所述视觉指示器位于矿工头盔本体后方，且视觉指示器与单光束非色散红外气体感应器的指示装置电连接。

9.根据权利要求6所述的包含有单光束非色散红外气体感应器的矿工头盔，其特征在于：所述视觉指示器包括用于显示单光束非色散红外气体感应器工作状态的第一视觉指示装置以及用于显示指示装置工作状态的第二视觉指示装置。

10.根据权利要求6所述的包含有单光束非色散红外气体感应器的矿工头盔，其特征在于：所述矿工头盔本体上还安装有用于警示指示装置工作状态的声音报警装置，该声音报警装置与指示装置电连接。