[發明專利]一種礦用報警器

無效

• 申請號: 201210443241.4
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103806940A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 王悅
• 申請（專利權）人: 王悅
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G01N27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及礦用安全監測設備，特別是一種礦用報警器。

背景技術

我國屬于世界產煤大國，年產量30億噸以上，每年保證安全生產的所需安全設備費用可想而知。礦下氣體中存在著大量的一氧化碳氣體，一氧化碳(CO)是一種有毒有害的氣體。礦井火災是重大煤礦災害之一，煤礦井下CO濃度的檢測是煤礦井下安全生產的一個重要步驟，測試的準確性直接影響煤礦工作人員的人生安全。實時準確地測出井下CO氣體濃度，對保障煤礦工業安全生產具有十分重要的意義?????近年來國外有不少關于CO傳感器的文獻報道，日、美等國在這方面發展較迅速。在工業現場應用最廣、綜合指標最好的氣體檢測方法是電化學方法。目前電化學CO傳感器主要采用定電位電解式原理，它是上世紀70年代中期，美國Enterqertics?Science公司發明的。這類產品已實現商品化的有英國Sixth?Sense公司的ECO-Sure傳感器、日本理研計器株式會社研制的CO檢測儀和瑞士Membrapor的CO電化學傳感器，但進口產品普遍價格高昂，檢測限通常為1ppm，使用壽命在1-2年。?????傳感器的催化劑中毒是導致傳感器壽命不長的主要原因。所以，要延長CO傳感器的壽命和提高靈敏度，關鍵是制備對CO具有抗污染功能的工作電極催化劑材料。國外學者研究的焦點集中在合成貴金屬催化劑上。如Dayse等研究了CO在多晶Pt電極上的氧化機理；Sathe等采用電沉積法制備了納米Pt修飾的玻碳電極，作為CO氣體傳感器的工作電極。研究發現，單一的納米Pt催化劑，雖然對CO氧化具有較好的催化作用，但容易被毒化，縮短了催化劑的壽命。?????我國從80年代，先后在長春應用化學研究所和北京化工大學等科研院所開展了電化學CO氣體傳感器的研究與應用工作。1999年中科院長春應化所承擔了“電化學氣體傳感器關鍵技術研究”課題，開始了對此項技術的攻關。到2006年他們已成功地對SO2、NO、NO2、H2S和偏二甲肼氣體傳感器的工藝進行研究與定型，打破了國外電化學氣體傳感器的技術壟斷，但仍未形成大批量生產規模。?????基于上述介紹，國外商品化的CO電化學傳感器，普遍存在價格高昂、壽命較短的不足，對于如何延長催化劑的使用壽命與防止催化劑中毒的研究仍處于實驗室研究階段。我國在此項研究上起步較晚，仍有很大的研究和發展空間。本作品將電化學、納米技術與環境有害氣體的監測相結合，設計制作出一種新型的CO電化學傳感器，成功解決了傳感器的催化劑中毒、電解液揮發和性能衰降等關鍵技術難題，具有靈敏度高、檢測限低、性能穩定等優點。它對國內CO電化學傳感器的研究有一定的理論貢獻，也具有廣闊的應用前景。

本發明針對目前一氧化碳傳感器的不足和市場需求，提供了一種基于納米鉑-鎳/聚苯胺/納米碳管復合催化劑的一氧化碳電化學傳感器，并在此基礎上設計了一種基于一氧化碳氣體傳感器的礦用報警器。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有一氧化碳傳感器存在的不足，提供了一種基于納米鉑-鎳/聚苯胺/納米碳管復合催化劑的一氧化碳電化學傳感器的礦用報警器，具有靈敏度高，感應快、方便監控、安全系數高等特點。

本發明采用的技術方案是：當CO的濃度超過報警值時，工作極上釋放與CO濃度成正比的電流，經檢測電路溫度補償和線性放大后可直接進行模擬數字轉換，經單片機采集和智能化處理，運算后通過三位數碼管精確的顯示出CO的濃度值,還能將測量數據通過無線射頻傳輸模塊傳輸給檢測系統。

本發明包括檢測系統、報警系統、信號傳輸系統、顯示系統。檢測系統包括一氧化碳傳感器8、單片機11；報警系統包括蜂鳴器6、LED燈輸出警報3；信號傳輸系統包括定位模塊9、無線信號射頻模塊7；顯示系統包括三位數碼管顯示屏2、顯示模塊21。

報警器有上下兩個殼體組成，下殼體主要用于安裝一氧化碳傳感器8、單片機11、無線射頻模塊7、定位模塊9；上殼體主要用于安裝數碼管顯示屏2、顯示模塊21、充電鋰電池22、蜂鳴器6。

一氧化碳氣體通過進口19進入傳感器上部，經過過濾層20過濾掉其他雜志氣體后，純凈的一氧化碳氣體進入電解池15進行定電位電解。檢測過后的氣體通過氣體出口16排出。

當CO的濃度超過報警值時，工作極13上釋放的電子產生與CO濃度成正比的電流，經檢測電路溫度補償和線性放大后可直接進行模擬數字轉換，經單片機11采集和智能化處理，運算后通過三位數碼管顯示屏2精確的顯示出CO的濃度值,還能將測量數據通過無線射頻傳輸模塊7傳輸給檢測系統。