專利名稱：圖像識別式干涉型瓦斯傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于礦井瓦斯?jié)舛葌鞲屑夹g(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圖像識別式干涉型瓦斯傳感器。
(二)
背景技術(shù)：
當(dāng)前我國礦用瓦斯傳感器幾乎全部采用單一代的催化燃燒式氣體傳感器，而催化燃燒式氣體傳感器存在使用壽命短、工作穩(wěn)定性差、校正頻繁和檢測范圍窄等缺點，并且有時會出現(xiàn)瓦斯檢測員漏崗或報表數(shù)據(jù)不真實、不及時的現(xiàn)象( 一次就能夠釀成災(zāi)禍)，嚴(yán)重制約著煤礦對瓦斯?jié)舛鹊挠行д莆?。在礦井下，由于通風(fēng)等因素的影響，瓦斯?jié)舛炔⒉皇蔷鶆蚍植嫉摹，F(xiàn)有的瓦斯傳感器僅可以對礦井某個點的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行檢測，無法對某個區(qū)域內(nèi)瓦斯的平均濃度進(jìn)行連續(xù)檢測，容易造成對區(qū)域內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊恼`判。同時當(dāng)前電子瓦斯傳感器測量存在靈敏度不足以及探測距離小而激光瓦斯傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高昂瓦斯傳感器移動性能差，網(wǎng)絡(luò)化傳輸性能不足以及供電困難，抗各種干擾能力不足等問題。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有上述缺點，發(fā)明一種探測范圍廣，測量距離遠(yuǎn)，抗電磁干
擾能力強，遠(yuǎn)程傳遞和信息處理能力強的采圖像識別式干涉型瓦斯傳感器。
本發(fā)明的圖像識別式干涉型瓦斯傳感器的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的包括電池驅(qū)動
的白光光源，白光光源發(fā)出的白光通過兩條干涉支路，所述兩條干涉支路中一條是密閉的
空氣支路不與含有瓦斯的煤礦空氣接觸，所述兩條干涉支路中另一條是開放的空氣支路透
過有一定量的瓦斯的煤礦空氣，兩條干涉支路后通過同一個透鏡，在接收器上形成不同條
紋的能體現(xiàn)瓦斯?jié)舛鹊母缮鎴D像。
本發(fā)明還可包括 1、所述的干涉支路支路為大口徑塑料光纖。
2、所述的接收器為白板。 3、所述的接收器為將不同條紋的干涉圖像通過光電接收器進(jìn)入鎖相放大被單片機采集，進(jìn)行信號分析處理顯示瓦斯的濃度。 4、所述的單片機系統(tǒng)增加網(wǎng)絡(luò)接口 ，通過網(wǎng)絡(luò)把干涉圖像遠(yuǎn)程傳遞，對瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行遠(yuǎn)程記錄和處理。 本發(fā)明的優(yōu)點在于，圖像識別式干涉型瓦斯傳感器結(jié)構(gòu)簡單可靠，同時采用光纖作為介質(zhì)傳輸通道，使它具有抗電磁干擾和原子輻射、重量輕、體積小、絕緣、耐高溫、耐腐蝕等眾多優(yōu)異的性能，能夠?qū)ν咚箙?shù)進(jìn)行精確測量，能夠適應(yīng)極端惡劣的環(huán)境。同時，由于光纖傳輸損耗低、頻帶寬，使得光纖傳感器在組網(wǎng)和傳輸距離方面，與傳統(tǒng)的傳感器相比具有無可比擬的優(yōu)勢。 本發(fā)明的有益效果在于，減低當(dāng)前電子瓦斯傳感器測量靈敏度不足以及探測距離小問題。解決當(dāng)前激光瓦斯傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高昂問題，克服當(dāng)前瓦斯傳感器移動性能差，網(wǎng)絡(luò)化傳輸性能不足以及供電困難，抗各種干擾能力不足問題。為規(guī)范煤礦安全網(wǎng)絡(luò)瓦 斯探測終端功能提供模塊化結(jié)構(gòu)。使瓦斯探測終端方便地接入工業(yè)因特網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)為建煤礦 瓦斯信息到煤礦安全監(jiān)測機構(gòu)桌面系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
(四)


圖1圖像識別式干涉型瓦斯傳感器的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2便攜式圖像識別式干涉型瓦斯傳感器的框圖；
圖3新型式圖像識別式干涉型瓦斯傳感器的框圖。
(五)
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明 結(jié)合圖1，圖像識別式干涉型瓦斯傳感器的結(jié)構(gòu)包括電池1，白光光源2，密閉空氣 支路3 ，開放支路4，透鏡5 。電池1驅(qū)動白光光源2發(fā)出的白光耦合處兩個有大口徑塑料光 纖構(gòu)成的干涉支路，其中一條是不含有瓦斯的密閉空氣支路3，另一條是透過煤礦空氣(含 有一定量的瓦斯)的開放支路4，兩個支路的光通過透鏡5在圖像接受器上形成干涉條紋圖 像6。透過煤礦空氣(含有一定量的瓦斯)的開放支路由于折射率的變化使干涉圖條紋隨 瓦斯?jié)舛茸兓⑶液蜅l紋間距呈線性變化。 結(jié)合圖2，便攜式圖像識別式干涉型瓦斯傳感器由礦工便攜。通過人眼對白板上的 干涉條紋圖像6進(jìn)行瓦斯?jié)舛扰袛?，價格低廉、安全可靠，操作與維護方便大大提高了瓦斯 探測可靠性與可信性。 結(jié)合圖3，新型式圖像識別式干涉型瓦斯傳感器它包括了調(diào)制與驅(qū)動電路驅(qū)動白 光光源發(fā)出穩(wěn)定的白光，通過上述的兩條光纖干涉支路形成干涉圖像，該圖通過光電接收 器進(jìn)入鎖相放大被單片機采集，進(jìn)行信號分析處理顯示瓦斯的濃度。同時也可以通過網(wǎng)絡(luò) 把干涉圖像遠(yuǎn)程傳遞進(jìn)一步記錄和處理，構(gòu)成新型瓦斯傳感器。
權(quán)利要求
一種圖像識別式干涉型瓦斯傳感器，其特征是包括電池驅(qū)動的白光光源，白光光源發(fā)出的白光通過兩條干涉支路，所述兩條干涉支路中一條是密閉的空氣支路不與含有瓦斯的煤礦空氣接觸，所述兩條干涉支路中另一條是開放的空氣支路透過有一定量的瓦斯的煤礦空氣，兩條干涉支路后通過同一個透鏡，在接收器上形成不同條紋的能體現(xiàn)瓦斯?jié)舛鹊母缮鎴D像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像識別式干涉型瓦斯傳感器，其特征是所述的干涉支路 支路為大口徑塑料光纖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像識別式干涉型瓦斯傳感器，其特征是所述的接收 器為白板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像識別式干涉型瓦斯傳感器，其特征是所述的接收 器為將不同條紋的干涉圖像通過光電接收器進(jìn)入鎖相放大被單片機采集，進(jìn)行信號分析處 理顯示瓦斯的濃度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像識別式干涉型瓦斯傳感器，其特征是所述的單片機系 統(tǒng)增加網(wǎng)絡(luò)接口 ，通過網(wǎng)絡(luò)把干涉圖像遠(yuǎn)程傳遞，對瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行遠(yuǎn)程記錄和處理。
全文摘要
本發(fā)明提供的圖像識別式干涉型瓦斯傳感器，由電池驅(qū)動白光光源，白光光源發(fā)出的白光通過兩條光纖干涉支路后通過同一個透鏡，在接收器上形成不同條紋的干涉圖像進(jìn)而知道瓦斯的濃度。由接收器的形式不同可以形成便攜式或新型式圖像識別式干涉型瓦斯傳感器，該傳感器在探測范圍，測量距離，抗電磁干擾能力，遠(yuǎn)程傳遞和信息處理能力都有很大的提高，使瓦斯檢測系統(tǒng)各個方面的功能模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化。
文檔編號G01N21/41GK101718694SQ200910073320
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者王克家, 王怡, 郭黎利 申請人:哈爾濱工程大學(xué)