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煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭的制作方法

文檔序號:6076928閱讀:581來源:國知局
煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭的制作方法
【專利摘要】一種煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭,其特征是它包括蓋;中空的殼體,在殼體中設(shè)置有底板,在底板上固定設(shè)置有準直鏡組支架,在準直鏡組支架固定設(shè)置有至少一個一氧化碳準直鏡組;在殼體底部和蓋上設(shè)置有對稱的通氣孔,用防水透氣膜包覆殼體和蓋兩面處的通氣孔,在通氣孔上設(shè)置防塵罩壓緊防水透氣膜;在殼體下部設(shè)置有雙鎖緊防水接頭,礦用通信光纜通過雙鎖緊防水接頭進出并固定在殼體上,礦用通信光纜通過光纖與一氧化碳準直鏡組連接。本實用新型安裝方便,采用光波為載體,光纖為媒質(zhì),感知和傳輸外界被測量信號的新型傳感器,具有抗電磁干擾、抗輻射、不受其它氣體、水汽干擾,提高監(jiān)測的準確性。
【專利說明】煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于煤礦監(jiān)測設(shè)備領(lǐng)域,尤其涉及光纖一氧化碳傳感器探頭在煤礦井下采空區(qū)發(fā)火監(jiān)測中的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]目前,煤礦井下一氧化碳氣體監(jiān)測主要為電化學(xué)式原理的一氧化碳傳感器和束管監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備。電化學(xué)式一氧化碳傳感器雖然在煤礦下應(yīng)用比較廣泛,性能可靠,但實際使用中的不足是:帶電工作;需要定期標校,長期穩(wěn)定性差;不能用于采空區(qū)。束管監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備的工作原理是將井下已經(jīng)敷設(shè)束管地點的氣體利用真空泵連續(xù)不斷的抽至地面控制箱,進入氣相色譜儀中進行氣體組份分析,根據(jù)氣體組份變化推算采樣地點是否開始自燃。束管監(jiān)測系統(tǒng)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)監(jiān)測,但在實際使用過程中也存在許多缺點:(1)安裝復(fù)雜,束管距離比較長,必須從井筒敷設(shè)至地面;(2)監(jiān)測周期約為lOmin,存在監(jiān)測周期長,不能實現(xiàn)實時監(jiān)控;(3)維護量大。而光纖傳感器在煤礦井下使用過程中,由于環(huán)境惡劣,對光學(xué)器件的保護尤為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服電化學(xué)式一氧化碳傳感器和束管監(jiān)測系統(tǒng)的上述不足,針對光學(xué)器件保護,提供一種可用于煤礦井下采空區(qū)的光纖一氧化碳傳感器探頭。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭,它包括蓋;中空的殼體,在殼體中設(shè)置有底板,在底板上固定設(shè)置有準直鏡組支架,在準直鏡組支架固定設(shè)置有至少一個一氧化碳準直鏡組;在殼體底部和蓋上設(shè)置有對稱的通氣孔,用防水透氣膜包覆殼體和蓋兩面處的通氣孔,在通氣孔上設(shè)置防塵罩壓緊防水透氣膜;在殼體下部設(shè)置有雙鎖緊防水接頭,礦用通信光纜通過雙鎖緊防水接頭進出并固定在殼體上,礦用通信光纜通過光纖與一氧化碳準直鏡組連接。
[0005]所述防塵罩的內(nèi)孔中自外向內(nèi)依次設(shè)置有燒結(jié)網(wǎng)、粉末燒結(jié)濾片和橡膠墊圈,燒結(jié)網(wǎng)過濾精度為20 μ m,以起到防塵及部分水的效果。
[0006]防水透氣膜的防水等級為IP67,一氧化碳氣體通過防水透氣膜擴散到殼體內(nèi)部,響應(yīng)時間為60秒,后將防塵罩固定于蓋和殼體通氣孔處,壓緊防水透氣膜,起到二次防水效果;所述雙鎖緊防水接頭將礦用通信光纜固定,確保光纖不會因運輸、安裝轉(zhuǎn)動。
[0007]所述一氧化碳準直鏡組包括2片凹面鏡,通過機械固定件固定在準直鏡組支架上,凹面鏡內(nèi)表面鍍1520-1650全反射的膜,采用3組一氧化碳準直鏡組串聯(lián)實現(xiàn)多次反射增加光程,以減少光信號損耗,提高監(jiān)測精度;所述一氧化碳準直鏡組通過橡膠墊固定于準直鏡組支架上面,起到緩沖作用。
[0008]所述底板通過橡膠式減振器固定安裝于殼體底部,以保證底板在任何方向振動時起到減振效果。
[0009]所述一氧化碳準直鏡組串聯(lián)后,將接收端和輸出端的光纖與礦用通信光纜相連,這樣帶有氣體濃度的信號經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后輸入到井上設(shè)備。
[0010]在殼體的頂部設(shè)置有固定裝置。固定裝置包括懸掛桿和固定座,固定座固定設(shè)置于殼體頂部,懸掛桿與固定座鉸接。適用于煤礦下懸掛式安裝。
[0011]本實用新型的有益效果是:1、有效元器件為光學(xué)器件,抗電磁干擾、抗輻射;2、以光波為載體,光纖為媒質(zhì),感知和傳輸外界被測量信號,監(jiān)測工作面不帶電;3、不受其它氣體、水汽干擾,可直接安裝于井下采空區(qū)、工作面等;4、實時在線監(jiān)測井下一氧化碳氣體濃度。5、具有防振、防塵防水的結(jié)構(gòu)設(shè)計有效保護了內(nèi)部光學(xué)器件,克服煤礦下惡劣環(huán)境的使用困難。本實用新型具有不帶電工作、安裝方便、抗振、防塵防水、實時在線監(jiān)測等方面的的優(yōu)勢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為吸收池結(jié)構(gòu)原理示意圖;圖2為一氧化碳準直鏡組串聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為圖3右視圖;圖5為圖4中I部放大圖。
[0013]圖中:1-凹面鏡,2-光纖,3-準直鏡組,4-殼體,5-蓋,6-防塵罩,7-燒結(jié)網(wǎng),8-粉末燒結(jié)濾片,9-橡膠墊圈,10-防水透氣膜,11-底板,12-準直鏡組支架,13-固定裝置,14-礦用通信光纜,15-雙鎖緊防水接頭。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及具體實施方案詳述本實用新型。
[0015]—種煤礦井下米空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭,它包括蓋5,蓋5和中空的殼體4由M6內(nèi)六角螺栓固定;中空的殼體4,在殼體4中設(shè)置有底板11,在底板11上固定設(shè)置有準直鏡組支架12,在準直鏡組支架12固定設(shè)置有至少一個一氧化碳準直鏡組3 ;在蓋5和殼體4前后兩面設(shè)置有通氣孔,將防水透氣膜10貼于蓋5和殼體4前后兩面通氣孔處,在通氣孔上設(shè)置防塵罩6壓緊防水透氣膜10 ;在殼體4下部設(shè)置有雙鎖緊防水接頭15,礦用通信光纜14通過雙鎖緊防水接頭15進出并固定在殼體上,礦用通信光纜14通過光纖與一氧化碳準直鏡組3連接。
[0016]所述防塵罩6由M4圓頭螺栓分別固定在蓋5和殼體4上;防塵罩6的內(nèi)孔中自外向內(nèi)依次設(shè)置有燒結(jié)網(wǎng)7、粉末燒結(jié)濾片8和橡膠墊圈9,燒結(jié)網(wǎng)7過濾精度為20 μ m,以起到防塵及部分水的效果。
[0017]防水透氣膜10采用惠州市沃瑞科技有限公司提供的產(chǎn)品,防水等級為IP67,一氧化碳氣體通過防水透氣膜10擴散到殼體4內(nèi)部,響應(yīng)時間為60秒;將防塵罩6固定于蓋5和殼體4前后外表面通氣孔處,壓緊防水透氣膜10,起到二次防水效果;所述雙鎖緊防水接頭15將礦用通信光纜14固定,確保光纖不會因運輸、安裝轉(zhuǎn)動。
[0018]所述一氧化碳準直鏡組3包括2片凹面鏡1,通過機械固定件固定在準直鏡組支架12上,凹面鏡I內(nèi)表面鍍1520-1650全反射的膜,采用3組一氧化碳準直鏡組3串聯(lián)實現(xiàn)多次反射增加光程,以減少光信號損耗,提高監(jiān)測精度;所述一氧化碳準直鏡組3通過橡膠墊固定于準直鏡組支架12上面,起到緩沖作用。
[0019]所述底板11通過橡膠式減振器固定安裝于殼體4底部,以保證底板在任何方向振動時起到減振效果。
[0020]所述一氧化碳準直鏡組3串聯(lián)后,將接收端和輸出端的光纖2與礦用通信光纜14相連,這樣帶有氣體濃度的信號經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后輸入到井上設(shè)備。
[0021]在殼體4的頂部設(shè)置有固定裝置13。固定裝置13包括懸掛桿和固定座,固定座固定設(shè)置于殼體4頂部,懸掛桿與固定座鉸接。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭,其特征是它包括蓋和中空的殼體,在殼體中設(shè)置有底板,在底板上固定設(shè)置有準直鏡組支架,在準直鏡組支架固定設(shè)置有至少一個一氧化碳準直鏡組;在殼體底部和蓋上設(shè)置有對稱的通氣孔,用防水透氣膜包覆殼體和蓋兩面處的通氣孔,在通氣孔上設(shè)置防塵罩壓緊防水透氣膜;在殼體下部設(shè)置有雙鎖緊防水接頭,礦用通信光纜通過雙鎖緊防水接頭進出并固定在殼體上,礦用通信光纜通過光纖與一氧化碳準直鏡組連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭,其特征是所述防塵罩的內(nèi)孔中自外向內(nèi)依次設(shè)置有燒結(jié)網(wǎng)、粉末燒結(jié)濾片和橡膠墊圈,燒結(jié)網(wǎng)過濾精度為 20 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭,其特征是防水透氣膜的防水等級為IP67。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭,其特征是所述一氧化碳準直鏡組包括2片凹面鏡,通過機械固定件固定在準直鏡組支架上,凹面鏡內(nèi)表面鍍1520-1650全反射的膜,采用3組一氧化碳準直鏡組串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭,其特征是所述一氧化碳準直鏡組通過橡膠墊固定于準直鏡組支架上面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭,其特征是在殼體的頂部設(shè)置有固定裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭,其特征是固定裝置包括懸掛桿和固定座,固定座固定設(shè)置于殼體頂部,懸掛桿與固定座鉸接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下采空區(qū)用光纖一氧化碳傳感器探頭,其特征是所述底板設(shè)置在殼體底部,底板與殼體之間設(shè)置有橡膠式減震器,在運輸和礦下使用過程中可保證在任何方向的振動上都能起到減震目的。
【文檔編號】G01N21/00GK204203070SQ201420695059
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】王鳳雪, 劉運華, 李東良, 張中國, 包勇偉, 李連慶, 岳建會, 胡杰, 魏玉賓, 趙維崧, 劉統(tǒng)玉 申請人:上海大屯能源股份有限公司, 山東微感光電子有限公司
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