本公開涉及氣體檢測(cè)領(lǐng)域，具體地，涉及一種甲烷檢測(cè)裝置和方法。

背景技術(shù)：

煤礦瓦斯事故的不斷出現(xiàn)使煤礦的安全生產(chǎn)受到了極大地威脅，根據(jù)煤炭部資料統(tǒng)計(jì)：全國(guó)有2079家大型國(guó)有煤礦，21569家地方煤礦。瓦斯傳感器用量超過100萬只，年需求量約10萬只左右。另外，據(jù)有關(guān)部門估測(cè)，我國(guó)天然氣泄漏大于6％，因此甲烷氣體傳感器的研制被廣泛關(guān)注和研究。在紅外光譜的檢測(cè)中，光程的長(zhǎng)度直接決定甲烷氣體的檢測(cè)靈敏度，通常，光程越長(zhǎng)，檢測(cè)靈敏度越高，但體積也就越大，限制甲烷氣體的檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的目的是提供一種甲烷檢測(cè)裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)甲烷檢測(cè)的微型化。

本公開的另一個(gè)目的是提供一種甲烷檢測(cè)方法，使用上述提供的甲烷檢測(cè)裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開提供一種甲烷檢測(cè)裝置，包括與甲烷氣體環(huán)境連通的反射室、用于朝向所述反射室內(nèi)發(fā)射紅外光源的紅外發(fā)射器以及用于接收由所述反射室反射的所述紅外光源的檢測(cè)器。

可選地，所述反射室包括下底板以及垂直布設(shè)于所述下底板上的側(cè)圍板，該側(cè)圍板的內(nèi)壁上安裝有反射鏡，所述紅外發(fā)射器和所述檢測(cè)器分別安裝到所述下底板上。

可選地，所述側(cè)圍板形成為圓筒形曲板。

可選地，所述側(cè)圍板由多塊平板拼接而成。

可選地，所述側(cè)圍板包括順序拼接的第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板以及第四側(cè)板，所述第一側(cè)板與所述第四側(cè)板之間形成有用于固定所述紅外發(fā)射器的發(fā)射端和所述檢測(cè)器的接收端的安裝口。

可選地，所述第一側(cè)板和所述第四側(cè)板間隔設(shè)置的間隙形成所述安裝口。

可選地，所述下底板從所述間隙向外凸出，以用于安裝所述紅外發(fā)射器和所述檢測(cè)器。

可選地，所述反射室還包括上蓋板，該上蓋板形成為孔板。

可選地，所述檢測(cè)器為光電檢測(cè)器。

根據(jù)本公開的另一方面，提供一種甲烷檢測(cè)方法，使用上述提供的甲烷檢測(cè)裝置，第一步，將所述甲烷檢測(cè)裝置放置到充滿甲烷氣體的環(huán)境內(nèi)，所述紅外發(fā)射器朝向所述第一側(cè)板發(fā)射紅外光源，光電檢測(cè)器接收經(jīng)過多次反射的所述紅外光源，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸給控制器的處理單元；第二步，所述處理單元將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)化為待測(cè)甲烷的吸收譜；

第三步，將得出的所述吸收譜與所述控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫比對(duì)，得出所述待測(cè)甲烷的成分和含量。

本公開的有益效果是：紅外發(fā)射器向反射室內(nèi)發(fā)射能夠被待測(cè)氣體吸收的紅外光源，紅外光源可以在反射室內(nèi)經(jīng)過多次反射，最終進(jìn)入到檢測(cè)器中檢測(cè)，檢測(cè)器檢測(cè)經(jīng)過待測(cè)氣體的紅外光源的光信號(hào)并獲得待測(cè)氣體的吸收譜，與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，從而能夠獲得待測(cè)氣體的成分和含量。經(jīng)過反射室的多次反射，使得在有限體積內(nèi)紅外光源的光程明顯增長(zhǎng)，并且提高了氣體檢測(cè)的靈敏度，實(shí)現(xiàn)了氣體檢測(cè)的微型化。

本公開的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本公開的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本公開，但并不構(gòu)成對(duì)本公開的限制。在附圖中：

圖1是本公開提供的甲烷檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖(未示出上蓋板)。

圖2是圖1的另一角度的結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記說明

1反射室 2紅外發(fā)射器

3反射鏡 11下底板

12側(cè)圍板 121第一側(cè)板

122第二側(cè)板 123第三側(cè)板

124第四側(cè)板

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本公開的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本公開，并不用于限制本公開。

如圖1和圖2所示，本公開提供一種甲烷檢測(cè)裝置，包括與甲烷氣體環(huán)境連通的反射室1、用于朝向反射室1內(nèi)發(fā)射紅外光源的紅外發(fā)射器2以及用于接收由反射室1反射的紅外光源的檢測(cè)器3。

這樣，反射室1內(nèi)充滿甲烷氣體，通過紅外發(fā)射器2向反射室1內(nèi)發(fā)射能夠被待測(cè)甲烷氣體吸收的紅外光源，紅外光源可以在反射室1內(nèi)經(jīng)過多次反射，最終進(jìn)入到檢測(cè)器3中，檢測(cè)器3檢測(cè)經(jīng)過甲烷氣體的紅外光源的光信號(hào)并獲得甲烷氣體的吸收譜，與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，從而能夠獲得甲烷氣體的成分和含量。經(jīng)過反射室1的多次反射，使得在有限體積內(nèi)紅外光源的光程明顯增長(zhǎng)，并且提高了氣體檢測(cè)的靈敏度，光程增長(zhǎng)可以在保證氣體檢測(cè)靈敏度的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)氣體檢測(cè)裝置的微型化。

具體地，如圖1所示，在本實(shí)施方式中，反射室1包括下底板11以及垂直布設(shè)于下底板11上的側(cè)圍板12，該側(cè)圍板12的內(nèi)壁上安裝有反射鏡3，紅外發(fā)射器2和檢測(cè)器3分別安裝到下底板11上。即，通過反射鏡3的安裝使得紅外光源可以進(jìn)行多次反射，增加光程。因此，能夠在提高光程的情況下，可以實(shí)現(xiàn)本檢測(cè)裝置的體積較小。

在本實(shí)施方式中，如圖1和圖2所示，側(cè)圍板12可以由多塊平板拼接而成。在其他實(shí)施方式中，側(cè)圍板12也可以為圓筒形曲板。

側(cè)圍板12可以由四塊平板拼接而成，具體地，四塊平板可以為順序拼接的第一側(cè)板121、第二側(cè)板122、第三側(cè)板123以及第四側(cè)板124，第一側(cè)板121與第四側(cè)板124之間形成有用于固定紅外發(fā)射器2的發(fā)射端和檢測(cè)器3的接收端的安裝口。即，通過安裝口的設(shè)置，能夠使得紅外發(fā)射器2發(fā)射紅外光源通過該安裝口進(jìn)入到反射室1內(nèi)，并且反射后的紅外光源可以通過安裝口反射到檢測(cè)器3的接收端，以此實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收的檢測(cè)過程。

具體地，第一側(cè)板121和第四側(cè)板124間隔設(shè)置的間隙形成上述的安裝口。即，側(cè)圍板12可以形成為半封閉圍板，這樣，紅外發(fā)射器2和檢測(cè)器3能夠通過第一側(cè)板121和第四側(cè)板124之間形成的間隙進(jìn)行發(fā)射和接收的檢測(cè)過程。

除此之外，為了固定紅外發(fā)射器2和檢測(cè)器3到下底板11，在本實(shí)施方式中，如圖1所示，下底板11從間隙向外凸出，以用于安裝紅外發(fā)射器2和檢測(cè)器3。

為了防止本檢測(cè)裝置的反射室1內(nèi)進(jìn)入灰塵等雜質(zhì)，在本實(shí)施方式中，反射室1還可以包括上蓋板，該上蓋板可以形成為孔板。即，上蓋板上可以具有多個(gè)通孔以使得反射室1可以與甲烷氣體連通，并能夠有效解決防灰止塵的問題。在其他實(shí)施方式中，也可以在側(cè)圍板12的上方罩設(shè)一個(gè)網(wǎng)罩，對(duì)此本公開不作限制。

在本實(shí)施方式中，檢測(cè)器3可以為光電檢測(cè)器。光電檢測(cè)器接收到紅外光源的光信號(hào)后，可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后傳輸動(dòng)控制器的處理單元，處理單元將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為待測(cè)甲烷的吸收譜，將得出的吸收譜與控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫比對(duì)，便可以得出待測(cè)甲烷的成分和含量。

綜上，本公開提供一種甲烷檢測(cè)裝置和方法，通過反射室內(nèi)對(duì)于紅外光源的多次反射，實(shí)現(xiàn)在有限體積內(nèi)增加光程，并提高甲烷檢測(cè)的靈敏度，實(shí)現(xiàn)了氣體檢測(cè)的微型化。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本公開的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本公開并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本公開的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本公開的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本公開的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本公開對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本公開的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本公開的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本公開所公開的內(nèi)容。