[實用新型]煤礦瓦斯濃度探測器

有效

• 申請號: 201320197817.3
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN203224437U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 吳德言
• 申請（專利權）人: 成都龍冠科技實業有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種濃度探測器，特別是涉及一種煤礦瓦斯濃度探測器。

背景技術

近年來,伴隨著全球能源需求的進一步加劇,各個產煤作業區的生產作業規模也在逐步的擴大,從而使煤礦高瓦斯礦井的數量在不斷增加,由瓦斯爆炸引發的礦難頻頻發生。瓦斯氣體濃度是煤礦監控系統的重要指標之一，目前絕大多數礦用瓦斯氣體傳感器設備都采用有線方式傳輸信號，即采用光纜、電力線纜或信號線纜等。但這種傳統的有線布設方式存在著本質的缺陷：部線繁瑣、線路依賴性強、安裝部設維護成本較大等。礦井一旦出現事故，特別是發生爆炸事件時，傳感器設備及線纜往往會受到致命的破壞，不能為搜救工作及事態檢測提供信息。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決上述問題而提供一種結構簡單、能實現無線數據傳輸的煤礦瓦斯濃度探測器。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種煤礦瓦斯濃度探測器，包括單片機、溫度傳感器、瓦斯濃度傳感器、粉塵傳感器、電池、液晶顯示屏和無線收發器，所述溫度傳感器、瓦斯濃度傳感器和粉塵傳感器的信號輸出端與所述單片機的信號輸入端連接，所述單片機的數據端口與所述無線收發器的數據端口連接，所述單片機的信號輸出端與所述液晶顯示屏的信號輸入端連接。

進一步地，所述瓦斯濃度傳感器包括激光器、脈沖發生器、頻相放大器、PIN檢測器、濾波器、氣室、數據采集卡，所述脈沖發生器的輸出端分別與所述激光器的輸入端和所述頻相放大器的輸入端連接，所述激光器的輸出端通過發射光纖與所述氣室的入氣口連接，所述氣室的出氣口通過提取光纖與所述濾波器的輸入端連接，所述濾波器的輸出端與所述PIN檢測器的輸入端連接，所述PIN檢測器的輸出端與所述頻相放大器的輸入端連接，所述頻相放大器的輸出端與所述數據采集卡的信號輸入端連接。

作為優選，所述無線收發器為GPRS無線收發器或WIFI無線收發器。

本實用新型的有益效果是：

采用上述技術方案，通過傳感器實時采集礦井的環境信息，由嵌入式系統對其進行處理，通過自組織無線網絡以多跳中繼方式將信息傳輸到井外的監控終端，能夠彌補有線設備的缺陷，具有價廉、便攜、可靠性高、易于校正等優點。

附圖說明

圖1是本實用新型煤礦瓦斯濃度探測器的結構框圖；

圖2是本實用新型中瓦斯濃度傳感器的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明：

如圖1所示，本實用新型煤礦瓦斯濃度探測器，包括單片機、溫度傳感器、瓦斯濃度傳感器、粉塵傳感器、電池、液晶顯示屏和無線收發器，所述溫度傳感器、瓦斯濃度傳感器和粉塵傳感器的信號輸出端與所述單片機的信號輸入端連接，所述單片機的數據端口與所述無線收發器的數據端口連接，所述單片機的信號輸出端與所述液晶顯示屏的信號輸入端連接。

如圖2所示，所述瓦斯濃度傳感器包括激光器、脈沖發生器、頻相放大器、PIN檢測器、濾波器、氣室、數據采集卡，所述脈沖發生器的輸出端分別與所述激光器的輸入端和所述頻相放大器的輸入端連接，所述激光器的輸出端通過發射光纖與所述氣室的入氣口連接，所述氣室的出氣口通過提取光纖與所述濾波器的輸入端連接，所述濾波器的輸出端與所述PIN檢測器的輸入端連接，所述PIN檢測器的輸出端與所述頻相放大器的輸入端連接，所述頻相放大器的輸出端與所述數據采集卡的信號輸入端連接。

瓦斯濃度傳感器的工作原理：激光器發出寬帶光，經過光纖耦合器送入光纖Bragg光柵，其中滿足Bragg波長的光將全部被反射回來，從而獲得窄帶出射光，經過雙向耦合器，由光纖放大器放大后，通過分光器將光束分成兩路，其中一路送入氣室，與氣體發生作用后，通過光纖將信號傳至光電探測器PIN，探測器的輸出信號經過鎖相放大器放大后送入數據采集卡。另一路經過波長解調器得到光柵的中心波長值，送入數據采集卡，該路信號用于壓電陶瓷的電壓控制。經過光纖耦合器送入光纖Bragg光柵的光，滿足Bragg波長的光將全部被反射回來，其它的光全部透射過去，透射光經過光纖傳至PIN探測器，PIN探測器的輸出信號經過濾波放大器放大后送入數據采集卡，轉換成數字信號后送入計算機進行處理，得出瓦斯濃度。

所述無線收發器為GPRS無線收發器或WIFI無線收發器。在本實施例中，所述無線收發器采用GPRS無線收發器。