专利名称：一种低浓度甲烷传感器装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿环境监测技术领域，尤其是一种低浓度甲烷传感器装置，该装置主要适用于煤矿井下采掘工作面、回风巷道、机电峒室等有瓦斯爆炸气体环境中。
背景技术：
我国是产煤大国，煤产量跃居世界前三名，由于大部分煤都储藏于地底下，所以必须以矿井的形式进行开采，而井下工作对于煤炭工人的人身安全来说是非常危险的，我国每年都会发生多起煤矿事故，而且每一次都会付出血的代价，在这些煤矿事故中，比较常见的就是瓦斯爆炸，由于矿井下经常会积聚易燃易爆的瓦斯气体，随着时间的推移，当这些逐渐聚集的瓦斯气体的浓度达到最高爆炸上限时，倘若此时井内有火星产生，就会爆炸，造成惨剧。为了避免这种悲剧的发生，一个是尽量使井下设备不产生火星，另外更重要的是需要随时监控井下通风状况，因此检测井下通风状况是煤矿井下作业的最基本要求。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种低浓度甲烷传感器装置，该装置能测定、显示瓦斯瞬时浓度，超限报警，可输出与被测瓦斯含量成正比的频率信号及断电控制信号。本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的该种低浓度甲烷传感器装置，包括矩形壳体，所述壳体内固定有电路板，所述壳体的外侧面设置有与壳体内部相通的航空插头，所述壳体的下端固定设置有传感器安装盒， 所述传感器安装盒内固定有与所述电路板连接的传感器；所述传感器安装盒的正面开设有通气孔，两侧还固定设有与电路板连接的报警灯，所述壳体的正面布置有蜂鸣器安装孔和显示屏窗口。上述壳体的上端设有把手。上述传感器为甲烷气体敏感元件。上述甲烷气体敏感元件为载体催化元件。上述电路板上设置有电源、电桥电路、放大电路、A/D转换电路、智能信号处理模块、显示电路、报警/断电电路和信号输出电路，所述智能信号处理模块分别与显示电路、 报警/断电电路和放大电路连接；所述电桥电路的输出端连接至放大电路的输入端，电桥电路的输入端连接甲烷气体敏感元件的信号输出端；所述电源为整个电路板提供电能。本实用新型适用于煤矿井下采掘工作面，回风巷道，机电峒室等有瓦斯爆炸气体环境中对瓦斯浓度进行连续测定。该装置能测定、显示瓦斯瞬时浓度，超限报警，可输出与被测瓦斯含量成正比的频率信号及断电控制信号，切实保障人员及煤矿设备的安全。

图1为本实用新型的外形结构示意图，(a)为侧视图，(b)为正视图；[0012]图2为本实用新型的电路连接框图；其中1.壳体；2.电路板；3.传感器；4.铭牌；5.航空插头；6.蜂鸣器；7.显示屏窗口 ；8.报警灯。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述参见图1(a)和(b)，该种低浓度甲烷传感器装置，包括矩形壳体1，壳体1内固定有电路板2，壳体1的外侧面设置有与壳体内部相通的航空插头5，壳体1的下端固定设置有传感器安装盒，传感器安装盒内固定有与所述电路板2连接的传感器3;传感器安装盒的正面开设有通气孔，两侧还固定设有与电路板2连接的报警灯8，壳体1的正面布置有蜂鸣器安装孔和显示屏窗口 7。壳体1的上端设有把手。在壳体1的正面还设置有铭牌4。本实用新型的最有方案中，传感器3为甲烷气体敏感元件。该甲烷气体敏感元件最好为载体催化元件。参见图2，以上安装于壳体1内的电路板2上设置有电源、电桥电路、放大电路、A/ D转换电路、智能信号处理模块、显示电路、报警/断电电路和信号输出电路，智能信号处理模块分别与显示电路、报警/断电电路和放大电路连接。所述的报警/断电电路包括有蜂鸣器6和报警灯8及其相应的驱动电路，其中蜂鸣器6安装在壳体正面的蜂鸣器安装孔内。 电桥电路的输出端连接至放大电路的输入端，电桥电路的输入端连接甲烷气体敏感元件的信号输出端；所述电源为整个电路板2提供电能。本实用新型的智能信号处理模块由微处理器实现。本实用新型的工作过程如下当将本实用新型的装置置于存在甲烷气体的环境时，甲烷气体通过传感器安装盒的通气孔进入盒内，盒内的传感器(载体催化元件)表面产生无焰燃烧，其阻值增大，载体催化元件与电阻组成的惠斯登电桥失去平衡即输出电压讯号，电压讯号的大小与甲烷浓度成正比。信号经线性放大器放大后输入单片机内的A/D转换器，把原来的模拟信号转换为数字信号，经过微处理器数据处理，由数码管显示出甲烷含量，并经信号输出电路输出电流或频率信号，供其它设备使用。仪器的报警电路是由蜂鸣器、发光二极管及驱动电路组成， 当甲烷浓度超过设定的报警点时，仪器会发出声光报警信号。当甲烷浓度超过设定的断电点时，仪器会有断电指令信号输出；甲烷浓度超过断电点以后，只有当甲烷浓度降低到设定的复电点以下时，仪器才会解除断电指令输出。
权利要求1.一种低浓度甲烷传感器装置，其特征在于，包括矩形壳体(1)，所述壳体(1)内固定有电路板O)，所述壳体(1)的外侧面设置有与壳体内部相通的航空插头(5)，所述壳体(1) 的下端固定设置有传感器安装盒，所述传感器安装盒内固定有与所述电路板( 连接的传感器(3)；所述传感器安装盒的正面开设有通气孔，两侧还固定设有与电路板( 连接的报警灯(8)，所述壳体(1)的正面布置有蜂鸣器安装孔和显示屏窗口(7)。
2.根据权利要求1所述的低浓度甲烷传感器装置，其特征在于，所述壳体(1)的上端设有把手。
3.根据权利要求1所述的低浓度甲烷传感器装置，其特征在于，所述传感器C3)为甲烷气体敏感元件。
4.根据权利要求3所述的低浓度甲烷传感器装置，其特征在于，所述甲烷气体敏感元件为载体催化元件。
5.根据权利要求1、3或4所述的低浓度甲烷传感器装置，其特征在于，所述电路板O) 上设置有电源、电桥电路、放大电路、A/D转换电路、智能信号处理模块、显示电路、报警/断电电路和信号输出电路，所述智能信号处理模块分别与显示电路、报警/断电电路和放大电路连接；所述电桥电路的输出端连接至放大电路的输入端，电桥电路的输入端连接甲烷气体敏感元件的信号输出端；所述电源为整个电路板( 提供电能。
专利摘要本实用新型涉及一种低浓度甲烷传感器装置，包括矩形壳体，所述壳体内固定有电路板，所述壳体的外侧面设置有与壳体内部相通的航空插头，所述壳体的下端固定设置有传感器安装盒，所述传感器安装盒内固定有与所述电路板连接的传感器；所述传感器安装盒的正面开设有通气孔，两侧还固定设有与电路板连接的报警灯，所述壳体的正面布置有蜂鸣器安装孔和显示屏窗口。该装置能测定、显示瓦斯瞬时浓度，超限报警，可输出与被测瓦斯含量成正比的频率信号及断电控制信号。
文档编号G01N27/16GK202281761SQ20112044441
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者文新国 申请人:陕西斯达煤矿安全装备有限公司