[發明專利]單光束非色散紅外氣體感應器以及含有單光束非色散紅外氣體感應器的礦工頭盔

無效

• 申請號: 201310473948.4
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103776793A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 孫延鋒;孫和平;朱恩龍;郭健
• 申請（專利權）人: 天源華威集團有限公司
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504;A42B3/00
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 季萍

1.一種單光束非色散紅外氣體感應器，用于檢測待檢氣體的濃度，其特征在于：包括波導管試驗室區塊以及印制電路板；波導管試驗室區塊包括波導管，該波導管的兩端分別安裝一個紅外線溫差源發生器以及一個紅外檢測器，紅外線溫差源發生器的發射口與紅外檢測器的檢測口相對設置，且紅外檢測器配置色散元件，該色散元件與待檢氣體在紅外線溫差源發生器與紅外檢測器之間的強吸收帶一致；所述波導管的管體上開設空氣進口；印制電路板上安裝有中央處理單元，紅外線溫差源發生器通過電壓驅動電路與中央處理單元連接，紅外檢測器通過信號處理電路與中央處理單元連接，另外，中央處理單元還分別與功率調節電路、指示裝置連接；紅外線溫差源發生器在中央處理單元的控制下，通過功率調節電路對電壓驅動電路的調節作用，從紅外線溫差源發生器發射口經波導管管腔向紅外檢測器檢測口交替發射單一高溫紅外射線源和單一低溫紅外射線源；信號處理電路在中央處理單元的控制下，分別采集單一高溫紅外射線源對應的信號輸出和單一低溫紅外射線源對應的參考輸出；中央處理單元根據單一高溫紅外射線源對應的信號輸出和單一低溫紅外射線源對應的參考輸出之間的吸收偏差，確定待檢氣體的濃度；中央處理單元根據待檢氣體的濃度以及預先設定的報警條件，自動控制指示裝置的工作狀態。

2.根據權利要求1所述的單光束非色散紅外氣體感應器，其特征在于：所述色散元件為窄帶濾光片。

3.根據權利要求1或2所述的單光束非色散紅外氣體感應器，其特征在于：所述的待檢氣體為甲烷；所述報警條件為高得異常的甲烷濃度水平增長率，該高得異常的甲烷濃度水平增長率為1000ppm/分鐘的單調速率，當待檢氣體的濃度以1000ppm/分鐘的單調速率增長時，觸發指示裝置報警；或者為甲烷濃度高于500ppm而總體上又低于甲烷爆炸限值的甲烷升高濃度，甲烷的上升濃度為10000ppm，當待檢氣體的濃度高于500ppm而總體上又低于甲烷爆炸限值的甲烷升高濃度時，觸發指示裝置報警。

4.根據權利要求3所述的單光束非色散紅外氣體感應器，其特征在于：中央處理單元預先設定環境閾值，當待檢氣體濃度低于環境閾值時，中央處理單元通過指示裝置提示校準。

5.根據權利要求1或2所述的單光束非色散紅外氣體感應器，其特征在于：所述的待檢氣體為水蒸氣，報警條件為短時間內高得異常的水蒸氣增長率，該短時間內高得異常的水蒸氣增長率為10分鐘內水蒸氣壓力的單調增速達到30mmHg/分鐘，當待檢氣體的濃度達到該報警條件時，觸發指示裝置報警。

6.根據權利要求1或2所述的單光束非色散紅外氣體感應器，其特征在于：所述單光束非色散紅外氣體感應器封裝在保護外殼中。

7.根據權利要求1或2所述的單光束非色散紅外氣體感應器，其特征在于：所述空氣進口配置空氣過濾器。

8.一種包含權利要求1所述的單光束非色散紅外氣體感應器的礦工頭盔，包括礦工頭盔本體，其特征在于：該礦工頭盔本體上安裝有單光束非色散紅外氣體感應器以及視覺指示器，所述視覺指示器位于礦工頭盔本體后方，且視覺指示器與單光束非色散紅外氣體感應器的指示裝置電連接。

9.根據權利要求6所述的包含有單光束非色散紅外氣體感應器的礦工頭盔，其特征在于：所述視覺指示器包括用于顯示單光束非色散紅外氣體感應器工作狀態的第一視覺指示裝置以及用于顯示指示裝置工作狀態的第二視覺指示裝置。

10.根據權利要求6所述的包含有單光束非色散紅外氣體感應器的礦工頭盔，其特征在于：所述礦工頭盔本體上還安裝有用于警示指示裝置工作狀態的聲音報警裝置，該聲音報警裝置與指示裝置電連接。