[發(fā)明專利]GD5煤礦用多參數(shù)傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510647551.1
• 申請日: 2015-10-09
• 公開（公告）號: CN105203712A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁立清
• 申請（專利權(quán)）人: 揚中市南方礦用電器有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 上海海頌知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31258
• 代理人: 陳麗君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣體測定器，特別是GD5煤礦用多參數(shù)傳感器。

背景技術(shù)

我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費國，也是世界上少數(shù)幾個以煤為主要能源的國家之一。在煤炭開采過程中，有多種有害氣體共存于煤層，如CH4、CO、SO2、NH3等，后兩種氣體含量少，且以溶于水，經(jīng)過噴水即可處理；但CH4、CO含量多，且難溶于水，又屬于易燃易爆氣體，瓦斯?jié)舛冗_到爆炸極限，在有足夠的氧氣和一定溫度的引燃火源時，就會發(fā)生瓦斯爆炸，給煤礦開采者的生命安全帶來了隱患。CO2含量較高的氣體，濃度過高會影響人呼吸，很容易致使窒息死亡。氧氣O2在空中含量很高，若低于一定濃度，會讓人呼吸混亂，失去知覺，甚至死亡。

目前現(xiàn)有的各類傳感器靈敏度和穩(wěn)定性差，工作時間短，不適合在礦井下采掘工作，同時對危險氣體的檢測范圍偏小，也就在一定程度上降低了安全性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對以上弊端提供GD5煤礦用多參數(shù)傳感器，采用電化學原理、嵌入式控制器智能控制、數(shù)碼管顯示的電子儀器，操作簡單，使用方便，安全可靠，主要用于甲烷、氧氣、一氧化碳、硫化氫、二氧化碳的檢測與報警。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

GD5煤礦用多參數(shù)傳感器，包括殼體和監(jiān)測裝置，殼體上設(shè)有把手，所述殼體包括上殼體和下殼體，上殼體與下殼體之間通過支撐臂相連接，所述上殼體上設(shè)有顯示窗口、報警窗口，所述下殼體包括傳感器放置腔和設(shè)置在傳感器放置腔兩側(cè)的氣體監(jiān)測腔，氣體監(jiān)測腔上均勻設(shè)有若干通氣孔；

所述上殼體頂端設(shè)有上頂板，上頂板上設(shè)有圓環(huán)結(jié)構(gòu)的第一滑槽，第一滑槽的截面形狀為倒T形結(jié)構(gòu)，第一滑槽的內(nèi)徑為d1，所述把手包括一個水平設(shè)置的提拉把手和兩個豎直設(shè)置在提拉把手兩側(cè)的支撐把手，所述支撐把手的截面形狀為圓弧形結(jié)構(gòu)，支撐把手的圓弧半徑為r1，圓心角為a，50°＜a＜70°，2*r1=d1，所述支撐把手底端設(shè)置第一滑塊，所述第一滑塊與第一滑槽間隙配合；

所述支撐臂為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，支撐臂包括連接臂和卡接臂，所述連接臂的截面形狀為矩形，連接臂一端固定在下殼體頂端，另一端與卡接臂相連接，所述卡接臂的截面形狀為圓形，所述上殼體底部設(shè)有支撐座，支撐座內(nèi)設(shè)有過線腔，支撐座上環(huán)形設(shè)有一圈支撐滑槽，所述支撐臂契合的設(shè)置在支撐滑槽內(nèi)，使上殼體與下殼體之間可進行相對轉(zhuǎn)動，所述氣體監(jiān)測腔與過線腔之間通過過線通道相連接，所述過線通道包括中空的圓柱形結(jié)構(gòu)的通道主體和呈圓弧形結(jié)構(gòu)設(shè)置在通道主體兩端的卡接突出，使過線通道整體呈I形結(jié)構(gòu)，所述兩個卡接突出分別設(shè)置在過線腔和氣體監(jiān)測腔內(nèi)，過線通道的軸心與支撐臂的圓心相重合；

所述監(jiān)測裝置包括電池、傳感器、信號轉(zhuǎn)換器、信號放大器、濾波器、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)存儲器、CPU單元、數(shù)碼管顯示器、單片機、報警儀、無線傳輸模塊、互聯(lián)網(wǎng)、遠程監(jiān)控主機；

所述數(shù)碼管顯示器固定在顯示器窗口內(nèi)，傳感器設(shè)置在下殼體的傳感器放置腔內(nèi)，所述傳感器的探頭設(shè)置在氣體監(jiān)測腔內(nèi)，傳感器依次與設(shè)置在上殼體內(nèi)的電池、信號轉(zhuǎn)換器、信號放大器、濾波器、CPU單元相連接，CPU單元分別與數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)存儲器、單片機、報警儀、無線傳輸模塊相連接，所述單片機與數(shù)碼管顯示器相連接，無線傳輸模塊通過互聯(lián)網(wǎng)與遠程監(jiān)控主機相連接；

所述報警儀包括高亮LED發(fā)光二極管、貼片無源蜂鳴器，所述高亮LED發(fā)光二極管、貼片無源蜂鳴器均與CPU單元相連接，所述貼片無源蜂鳴器和高亮LED發(fā)光二極管設(shè)置在報警窗口內(nèi)。

上述GD5煤礦用多參數(shù)傳感器，其中，所述傳感器包括甲烷傳感器，氧氣傳感器，一氧化碳傳感器，硫化氫傳感器和二氧化碳傳感器。

上述GD5煤礦用多參數(shù)傳感器，其中，所述無線傳輸模塊以調(diào)幅AM作為無線通訊方式，其工作頻率為315MHZ/433MHZ，頻率穩(wěn)定度為±75KHZ，發(fā)射功率≤500mW，靜態(tài)電流≤0.1UA，發(fā)射電流為3～50mA，工作電壓為DC3.7V，所述數(shù)據(jù)存儲器為幀存儲器，其存儲容量為60幀~20幀。

本發(fā)明的工作原理為：GD5煤礦用多參數(shù)傳感器用于甲烷、氧氣、一氧化碳、硫化氫、二氧化碳，測量范圍分別是：（1）、甲烷：(0.00~4.00)%CH4。（2）、氧氣：(0.0~25.0)%O2。（3）、一氧化碳：（0~1000）×10-6CO。（4）、硫化氫：（0~100）×10-6H2S。（5）、二氧化碳：（0.00~5.00）%CO2。