[發明專利]一種光纖傳感瓦斯檢測裝置

在審

• 申請號: 201510723511.0
• 申請日: 2015-11-01
• 公開（公告）號: CN105241817A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 吳迪;李東辰;李俊嬌
• 申請（專利權）人: 李俊嬌
• 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

本發明涉及一種光纖傳感瓦斯檢測裝置，利用光纖傳感器實現瓦斯檢測功能，屬于煤炭技術應用領域，特別是一種瓦斯監測技術領域。

背景技術

煤炭是我國目前最主要的能源，煤炭開采過程中，經常出現瓦斯濃度過高，而產生礦難。我們國家的礦難死亡率與發達國家甚至發展中國家相比，是有較大差距的，百萬噸死亡率可以打到0.1%以下，而我們2010年全國瓦斯事故死亡人數打到623人，其百萬噸死亡率達到了0.749%。這種差距是需要引起我們高度注重以及要努力研發解決難題的。

瓦斯是在一個指定環境或特定的作業過程中有害氣體總稱。它的主要成分是甲烷是一種無色無味的可燃性氣體，其主要在深層的地下。瓦斯是一種無色無味的氣體，當它在空氣中的濃度增加時，會造成環境中氧氣含量的降低，使人們受到窒息威脅：而且當在空氣環境中含量達到40%以上就會立刻導致人員傷亡。在室外或者新鮮空氣環境中，其濃度達到5%-16%，遇到明火或者引燃，就會發生劇烈的爆炸燃燒。

現今我國的煤礦事故仍然偶有發生，瓦斯爆炸產生的大量有害氣體，更造成了無可避免的死亡。大型的瓦斯爆炸事故造成嚴重的損失也引起了各界的高度重視，在我國的煤礦事故而言，瓦斯事故的占比已經超過一半，嚴重的威脅了井下人員的生命安全。甲烷的密度小于空氣，一般會聚集在礦井頂板或者近開挖面，這給甲烷的遠程檢測的研究和開發變得非常必要。如果不能夠對于瓦斯濃度的快速準確的檢測，這會很大的制約煤礦的生產的安全穩步發展，所以對于瓦斯濃度的及時檢測也成為了煤礦企業安全生產的首要和必要選擇。

發明內容

發明目的：針對上述現有存在的問題和不足，本發明一種光纖傳感瓦斯檢測裝置的目的是有效監測礦井中瓦斯濃度。

技術方案：一種光纖傳感瓦斯檢測裝置,包括激光器控制電路（1-1）、激光器（1-2）、光學發射裝置（1-3）、氣室電動進氣口（1-4）、測量氣室（1-5）、氣室電動出氣口（1-6）、光學接收探測器（1-7）、激光器控制電路（2-1）、激光器（2-2）、光學發射裝置（2-3）、氣室電動進氣口（2-4）、測量氣室（2-5）、氣室電動出氣口（2-6）、光學接收探測器（2-7）、激光器控制電路（k-1）、激光器（k-2）、光學發射裝置（k-3）、氣室電動進氣口（k-4）、測量氣室（k-5）、氣室電動出氣口（k-6）、光學接收探測器（k-7）、數據采集處理（8）、計算機顯示器（9）；

激光器控制電路（1-1）、激光器（1-2）、光學發射裝置（1-3）、氣室電動進氣口（1-4）、測量氣室（1-5）、氣室電動出氣口（1-6）、光學接收探測器（1-7）構成第Ⅰ個檢測點：激光器控制電路（1-1）的輸出與激光器（1-2）的控制端口連接，激光器（1-2）的光源輸出照射到光學發射裝置（1-3），光學發射裝置（1-3）將激光器（1-2）的輸出光源進行準直后，照射到測量氣室（1-5）光源入射口，準直后的光源進入測量氣室（1-5）后從測量氣室（1-5）的光源輸出口照射到光學接收探測器（1-7），光學接收探測器（1-7）接收到帶有氣體濃度信息的光信號，進行光電轉換，將電信號送至數據采集處理（8），數據采集處理（8）的將信號送至計算機顯示器（9）；

第k個檢測點：激光器控制電路（k-1）的輸出與激光器（k-2）的控制端口連接，激光器（k-2）的光源輸出照射到光學發射裝置（k-3），光學發射裝置（k-3）將激光器（k-2）的輸出光源進行準直后，照射到測量氣室（k-5）光源入射口，準直后的光源進入測量氣室（k-5）后從測量氣室（k-5）的光源輸出口照射到光學接收探測器（k-7），光學接收探測器（2-7）接收到帶有氣體濃度信息的光信號，進行光電轉換，將電信號送至數據采集處理（8），數據采集處理（8）的將信號送至計算機顯示器（9）。

第1個檢測點到第k個檢測點的結構與功能完全一致，很容易實現拓展。

一種光纖傳感瓦斯檢測裝置，其特征在于采用光纖法布里-珀羅(F-P)干涉傳感器，在測量氣室（1-5）是有法布里-珀羅結構構成的。

一種光纖傳感瓦斯檢測裝置，其特征在于有兩種運行模式，抽樣檢測模式和在線檢測模式：

抽樣檢測模式：氣室電動進氣口（1-4）打開，泵入待檢測氣體，同時關閉氣室電動出氣口（1-6），當測量氣室（1-5）充滿氣體時，關閉氣室電動進氣口（1-4）；當檢測完成后，打開氣室電動出氣口（1-6），抽出測量氣室（1-5）內的氣體，為下一次檢測做好準備；