[實用新型]礦用光纖光柵聲音傳感器

無效

• 申請號: 200920240859.4
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN201548317U
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 陳祥力;劉旭軍
• 申請（專利權）人: 陳祥力
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;E21F11/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術領域

本實用新型涉及一種礦用光纖光柵聲音傳感器，用于煤礦工人在井下遇到災害后通過光纜向井上呼叫，屬于光傳感測試技術領域。

背景技術

煤礦井下工人作業環境是一個非常危險的工作環境。當煤礦井下發生礦難時，例如發生水災、火災、塌方、瓦斯爆炸等。煤礦工人需要及時向井上調度中心呼救，尤其是在礦難發生時礦工的逃生通道被切斷后，如何與井上取得聯系，使得救援人員能夠準確的知道遇難礦工的遇難地點和遇難情況對于救援工作來說至關重要，在以上工作完成的情況下，才能保證救護人員及時準確的實施有效的救援工作。

目前，煤礦礦井應急呼救系統是利用井下電話的呼救按鈕，當發生礦難時，礦工需要及時跑到安裝井下電話的地點，按下應急呼救按鈕向調度中心呼救。存在的問題是，由于井下電話一般安裝在固定洞室內，井下電話安裝的密度和數量較少，當發生礦難時，礦工很難及時趕到電話地點呼救。另外，礦井電話所用電話線容易遭到破壞或供電停止，使得電話在發生礦難時無法使用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種礦用光纖光柵聲音傳感器，該傳感器利用光纖光柵傳感井下的聲音，不使用電源而是使用光源作為媒介，并能夠在煤礦井下分布式布置。

本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是：該種礦用光纖光柵聲音傳感器，其特征是，包括傳感光纖光柵、剛體和受音膜，所述的剛體為頂端開口的柱狀，剛體上方設有將剛體密封的受音膜，所述受音膜均勻繃緊；傳感光纖光柵固定在受音膜的下方并與受音膜的底面緊密接觸，傳感光纖光柵的兩端伸出剛體；傳感光纖光柵上的光柵位于受音膜的下方。

所述的傳感光纖光柵通過不干膠膜粘貼固定在受音膜的底面。

所述的不干膠膜與受音膜大小形狀相等。

所述的受音膜為不銹鋼膜。

所述的不銹鋼膜厚度在0.005mm～0.05mm之間。

所述傳感光纖光柵、剛體和受音膜位于一保護殼內，傳感光纖光柵的兩端伸出保護殼外，保護殼上對應受音膜的位置設有多個通孔。

在保護殼上傳感光纖光柵伸出的一側設有一喇叭口，喇叭口的中心孔內安裝有一根礦用光纜，傳感光纖光柵的末端與喇叭口中心孔內的礦用光纜相連。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型不使用電源，而是采用光作為傳感和傳輸信號，非常有利于在煤礦等礦井下作為本質安全型傳感器，不存在現有的供電式傳感器因使用電源造成礦井下存在不安全因素的問題。

2、本實用新型可以在一根光纜上串接數個。從而構成準分布式聲音傳輸光纜，將串接數個聲音傳感器的光纜布置在巷道內或采煤工作面上，以保證在發生礦難時礦工可以及時就近在聲音傳感器旁邊呼救。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的仰視圖；

圖3為圖1的右視圖；

圖4為光纖光柵、受音膜及不干膠膜的連接結構示意圖；

圖5為保護殼設有通孔的側面結構示意圖。

圖中：1傳感光纖光柵，2受音膜，3剛體，4保護殼，5喇叭口，6礦用光纜，7不干膠膜。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示。一種礦用光纖光柵聲音傳感器，包括傳感光纖光柵1、剛體3和受音膜2，所述的剛體3為頂端開口的柱狀，剛體3上方設有將剛體3密封的受音膜2，所述受音膜2均勻繃緊。傳感光纖光柵1固定在受音膜2的下方并與受音膜2的底面緊密接觸，傳感光纖光柵1的兩端伸出剛體3；傳感光纖光柵1上的光柵位于受音膜2的下方。

如圖4，所述的傳感光纖光柵1通過不干膠膜7粘貼固定在受音膜2的底面。傳感光纖光柵1和受音膜2接觸還可以通過直接用膠粘的方式，但是從實驗的效果來看，不干膠膜粘接的方式效果要更好。所述的不干膠膜7與受音膜2大小形狀相等，兩者重合。兩層膜緊密接觸和用條狀的不干膠粘貼比起來，前者的實際效果要更好。

所述的受音膜2為不銹鋼膜。受音膜2的制作材料包括金屬材料和有機材料，作為在礦井下使用時，若發生礦難，往往礦井下會出現高溫，如火災、瓦斯爆炸等。若礦井下出現高溫，有機材料很有可能會因為不耐高溫而熔化或被燒毀，受音膜作為傳感器的核心部件，一旦被毀，則傳感器會處于癱瘓狀態，失去應有的作用。因此選擇金屬材料，建議使用耐高溫、使用壽命長的不銹鋼膜。

所述的不銹鋼膜厚度在0.005mm～0.05mm之間。若不銹鋼膜的厚度超過了0.05mm，則聲音引發的振動就會很微弱，傳感效果不好；一般來說在保證聲波引發的振動不會使受音膜破裂的情況下，受音膜越薄，傳感器就越靈敏，但考慮到實際加工成本和現實使用情況，取不銹鋼膜厚度在0.005mm～0.05mm之間。