[发明专利]GD5煤矿用多参数传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体测定器，特别是GD5煤矿用多参数传感器。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，也是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一。在煤炭开采过程中，有多种有害气体共存于煤层，如CH4、CO、SO2、NH3等，后两种气体含量少，且以溶于水，经过喷水即可处理；但CH4、CO含量多，且难溶于水，又属于易燃易爆气体，瓦斯浓度达到爆炸极限，在有足够的氧气和一定温度的引燃火源时，就会发生瓦斯爆炸，给煤矿开采者的生命安全带来了隐患。CO2含量较高的气体，浓度过高会影响人呼吸，很容易致使窒息死亡。氧气O2在空中含量很高，若低于一定浓度，会让人呼吸混乱，失去知觉，甚至死亡。

目前现有的各类传感器灵敏度和稳定性差，工作时间短，不适合在矿井下采掘工作，同时对危险气体的检测范围偏小，也就在一定程度上降低了安全性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对以上弊端提供GD5煤矿用多参数传感器，采用电化学原理、嵌入式控制器智能控制、数码管显示的电子仪器，操作简单，使用方便，安全可靠，主要用于甲烷、氧气、一氧化碳、硫化氢、二氧化碳的检测与报警。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

GD5煤矿用多参数传感器，包括壳体和监测装置，壳体上设有把手，所述壳体包括上壳体和下壳体，上壳体与下壳体之间通过支撑臂相连接，所述上壳体上设有显示窗口、报警窗口，所述下壳体包括传感器放置腔和设置在传感器放置腔两侧的气体监测腔，气体监测腔上均匀设有若干通气孔；

所述上壳体顶端设有上顶板，上顶板上设有圆环结构的第一滑槽，第一滑槽的截面形状为倒T形结构，第一滑槽的内径为d1，所述把手包括一个水平设置的提拉把手和两个竖直设置在提拉把手两侧的支撑把手，所述支撑把手的截面形状为圆弧形结构，支撑把手的圆弧半径为r1，圆心角为a，50°＜a＜70°，2*r1=d1，所述支撑把手底端设置第一滑块，所述第一滑块与第一滑槽间隙配合；

所述支撑臂为圆环形结构，支撑臂包括连接臂和卡接臂，所述连接臂的截面形状为矩形，连接臂一端固定在下壳体顶端，另一端与卡接臂相连接，所述卡接臂的截面形状为圆形，所述上壳体底部设有支撑座，支撑座内设有过线腔，支撑座上环形设有一圈支撑滑槽，所述支撑臂契合的设置在支撑滑槽内，使上壳体与下壳体之间可进行相对转动，所述气体监测腔与过线腔之间通过过线通道相连接，所述过线通道包括中空的圆柱形结构的通道主体和呈圆弧形结构设置在通道主体两端的卡接突出，使过线通道整体呈I形结构，所述两个卡接突出分别设置在过线腔和气体监测腔内，过线通道的轴心与支撑臂的圆心相重合；

所述监测装置包括电池、传感器、信号转换器、信号放大器、滤波器、数据采集卡、数据存储器、CPU单元、数码管显示器、单片机、报警仪、无线传输模块、互联网、远程监控主机；

所述数码管显示器固定在显示器窗口内，传感器设置在下壳体的传感器放置腔内，所述传感器的探头设置在气体监测腔内，传感器依次与设置在上壳体内的电池、信号转换器、信号放大器、滤波器、CPU单元相连接，CPU单元分别与数据采集卡、数据存储器、单片机、报警仪、无线传输模块相连接，所述单片机与数码管显示器相连接，无线传输模块通过互联网与远程监控主机相连接；

所述报警仪包括高亮LED发光二极管、贴片无源蜂鸣器，所述高亮LED发光二极管、贴片无源蜂鸣器均与CPU单元相连接，所述贴片无源蜂鸣器和高亮LED发光二极管设置在报警窗口内。

上述GD5煤矿用多参数传感器，其中，所述传感器包括甲烷传感器，氧气传感器，一氧化碳传感器，硫化氢传感器和二氧化碳传感器。

上述GD5煤矿用多参数传感器，其中，所述无线传输模块以调幅AM作为无线通讯方式，其工作频率为315MHZ/433MHZ，频率稳定度为±75KHZ，发射功率≤500mW，静态电流≤0.1UA，发射电流为3～50mA，工作电压为DC3.7V，所述数据存储器为帧存储器，其存储容量为60帧~20帧。

本发明的工作原理为：GD5煤矿用多参数传感器用于甲烷、氧气、一氧化碳、硫化氢、二氧化碳，测量范围分别是：（1）、甲烷：(0.00~4.00)%CH4。（2）、氧气：(0.0~25.0)%O2。（3）、一氧化碳：（0~1000）×10-6CO。（4）、硫化氢：（0~100）×10-6H2S。（5）、二氧化碳：（0.00~5.00）%CO2。