Gd5煤礦用多參數(shù)傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體測定器，特別是⑶5煤礦用多參數(shù)傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費國，也是世界上少數(shù)幾個以煤為主要能源的國家之一。在煤炭開采過程中，有多種有害氣體共存于煤層，如CH4、C0、S02、NH3等，后兩種氣體含量少，且以溶于水，經(jīng)過噴水即可處理；但CH4、CO含量多，且難溶于水，又屬于易燃易爆氣體，瓦斯?jié)舛冗_(dá)到爆炸極限，在有足夠的氧氣和一定溫度的引燃火源時，就會發(fā)生瓦斯爆炸，給煤礦開采者的生命安全帶來了隱患。C02含量較高的氣體，濃度過高會影響人呼吸，很容易致使窒息死亡。氧氣02在空中含量很高，若低于一定濃度，會讓人呼吸混亂，失去知覺，甚至死亡。
[0003]目前現(xiàn)有的各類傳感器靈敏度和穩(wěn)定性差，工作時間短，不適合在礦井下采掘工作，同時對危險氣體的檢測范圍偏小，也就在一定程度上降低了安全性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對以上弊端提供GD5煤礦用多參數(shù)傳感器，采用電化學(xué)原理、嵌入式控制器智能控制、數(shù)碼管顯示的電子儀器，操作簡單，使用方便，安全可靠，主要用于甲烷、氧氣、一氧化碳、硫化氫、二氧化碳的檢測與報警。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
GD5煤礦用多參數(shù)傳感器，包括殼體和監(jiān)測裝置，殼體上設(shè)有把手，所述殼體包括上殼體和下殼體，上殼體與下殼體之間通過支撐臂相連接，所述上殼體上設(shè)有顯示窗口、報警窗口，所述下殼體包括傳感器放置腔和設(shè)置在傳感器放置腔兩側(cè)的氣體監(jiān)測腔，氣體監(jiān)測腔上均勻設(shè)有若干通氣孔；
所述上殼體頂端設(shè)有上頂板，上頂板上設(shè)有圓環(huán)結(jié)構(gòu)的第一滑槽，第一滑槽的截面形狀為倒T形結(jié)構(gòu)，第一滑槽的內(nèi)徑為dl，所述把手包括一個水平設(shè)置的提拉把手和兩個豎直設(shè)置在提拉把手兩側(cè)的支撐把手，所述支撐把手的截面形狀為圓弧形結(jié)構(gòu)，支撐把手的圓弧半徑為rl，圓心角為a，50° <a<70°，2*rl=dl，所述支撐把手底端設(shè)置第一滑塊，所述第一滑塊與第一滑槽間隙配合；
所述支撐臂為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，支撐臂包括連接臂和卡接臂，所述連接臂的截面形狀為矩形，連接臂一端固定在下殼體頂端，另一端與卡接臂相連接，所述卡接臂的截面形狀為圓形，所述上殼體底部設(shè)有支撐座，支撐座內(nèi)設(shè)有過線腔，支撐座上環(huán)形設(shè)有一圈支撐滑槽，所述支撐臂契合的設(shè)置在支撐滑槽內(nèi)，使上殼體與下殼體之間可進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動，所述氣體監(jiān)測腔與過線腔之間通過過線通道相連接，所述過線通道包括中空的圓柱形結(jié)構(gòu)的通道主體和呈圓弧形結(jié)構(gòu)設(shè)置在通道主體兩端的卡接突出，使過線通道整體呈I形結(jié)構(gòu)，所述兩個卡接突出分別設(shè)置在過線腔和氣體監(jiān)測腔內(nèi)，過線通道的軸心與支撐臂的圓心相重合；所述監(jiān)測裝置包括電池、傳感器、信號轉(zhuǎn)換器、信號放大器、濾波器、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)存儲器、CPU單元、數(shù)碼管顯示器、單片機、報警儀、無線傳輸模塊、互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控主機；所述數(shù)碼管顯示器固定在顯示器窗口內(nèi)，傳感器設(shè)置在下殼體的傳感器放置腔內(nèi)，所述傳感器的探頭設(shè)置在氣體監(jiān)測腔內(nèi)，傳感器依次與設(shè)置在上殼體內(nèi)的電池、信號轉(zhuǎn)換器、信號放大器、濾波器、CPU單元相連接，CPU單元分別與數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)存儲器、單片機、報警儀、無線傳輸模塊相連接，所述單片機與數(shù)碼管顯示器相連接，無線傳輸模塊通過互聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控主機相連接；
所述報警儀包括高亮LED發(fā)光二極管、貼片無源蜂鳴器，所述高亮LED發(fā)光二極管、貝占片無源蜂鳴器均與CPU單元相連接，所述貼片無源蜂鳴器和高亮LED發(fā)光二極管設(shè)置在報警窗口內(nèi)。
[0006]上述⑶5煤礦用多參數(shù)傳感器，其中，所述傳感器包括甲烷傳感器，氧氣傳感器，一氧化碳傳感器，硫化氫傳感器和二氧化碳傳感器。
[0007]上述⑶5煤礦用多參數(shù)傳感器，其中，所述無線傳輸模塊以調(diào)幅AM作為無線通訊方式，其工作頻率為315MHZ/433MHZ，頻率穩(wěn)定度為±75KHZ，發(fā)射功率< 500mW，靜態(tài)電流彡0.1UA，發(fā)射電流為3?50mA，工作電壓為DC 3.7V，所述數(shù)據(jù)存儲器為幀存儲器，其存儲容量為60幀~20幀。
[0008]本發(fā)明的工作原理為:GD5煤礦用多參數(shù)傳感器用于甲烷、氧氣、一氧化碳、硫化氫、二氧化碳，測量范圍分別是:(I)、甲烷:(0.00 ~ 4.00)%CH4。(2)、氧氣:(0.0-25.0)%02o (3)、一氧化碳:(0?1000) X 10-6 CO。(4)、硫化氫:(O?100) X 10-6 H2S。
(5)、二氧化碳:(0.00?5.00) %C02 ο
[0009]在范圍內(nèi)任意設(shè)定各待檢測氣體的報警點，各傳感器通過各自的探頭檢測空氣中的氣體含量，通過信號轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成電信號，電信號經(jīng)過放大器放大，濾波器過濾后，將信號傳遞至CPU單元中，CPU單元對檢測到的結(jié)果進(jìn)行三部同時處理，1、將結(jié)果傳遞至數(shù)碼管顯示器進(jìn)行數(shù)值顯示，2、通過無線傳輸模塊將檢測結(jié)果傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控主機，3、將結(jié)果儲存在數(shù)據(jù)采集卡內(nèi)；
當(dāng)CPU單元檢測到外界環(huán)境中氧氣濃度超過報警點濃度后，控制器控制高亮LED發(fā)光二極管做為光報警；貼片無源蜂鳴器做為聲報警。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:
本傳感器主要適用于煤礦有瓦斯爆炸危險的場所，如煤礦井巷、采掘工作面、采空區(qū)、回風(fēng)巷道、皮帶運輸巷道、機電峒室等處，連續(xù)監(jiān)測甲烷濃度，每隔半小時自動記錄并存儲一幀數(shù)據(jù)；當(dāng)氧氣濃度超限時，檢測儀立即發(fā)出聲、光報警。
[0011]本傳感器的數(shù)碼管顯示器與單片機相連接，具有時鐘顯示功能，且在煤礦中不會引發(fā)爆炸，安全可靠。
[0012]本傳感器的殼體分為上殼體和下殼體，上殼體與下殼體之間能夠通過支撐臂與支撐滑槽的作用進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動，與此同時，殼體上設(shè)有把手，把手可與上殼體之間進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動，靈活便捷，增加了使用壽命，結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，使用方便，能夠全方位的對煤礦中的各氣體進(jìn)行監(jiān)控，安全可靠。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的原理圖。
[0015]圖3為本發(fā)明A部放大圖。
[0016]圖4為本發(fā)明B部剖視圖。
[0017]圖5為本發(fā)明俯視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]如圖所示⑶5煤礦用多參數(shù)傳感器，包括殼體I和監(jiān)測裝置2，殼體I上設(shè)有把手3，所述殼體I包括上殼體4和下殼體5，上殼體4與下殼體5之間通過支撐臂6相連接，所述上殼體4上設(shè)有顯示窗口 7、報警窗口 8，所述下殼體5包括傳感器放置腔9和設(shè)置在傳感器放置腔兩側(cè)的氣體監(jiān)測腔10，氣體監(jiān)測腔10上均勻設(shè)有若干通氣孔11 ;
所述上殼體4頂端設(shè)有上頂板40，上頂板上設(shè)有圓環(huán)結(jié)構(gòu)的第一滑槽41，第一滑槽41的截面形狀為倒T形結(jié)構(gòu)，第一滑槽41的內(nèi)徑為dl，所述把手3包括一個水平設(shè)置的提拉把手42和兩個豎直設(shè)置在提拉把手兩側(cè)的支撐把手43，所述支撐把手43的截面形狀為圓弧形結(jié)構(gòu)，支撐把手43的圓弧半徑為rl，圓心角為a，50° < a < 70°，2*rl=dl，所述支撐把手43底端設(shè)置第一滑塊44，所述第一滑塊44與第一滑槽41間隙配合；
所述支撐臂6為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，支撐臂6包括連接臂15和卡接臂16，所述連接臂15的截面形狀為矩形，連接臂16—端固定在下殼體5頂端，另一端與卡接臂16相連接，所述卡接臂16的截面形狀為圓形，所述上殼體4底部設(shè)有支撐座17，支撐座17內(nèi)設(shè)有過線腔18，支撐座17上環(huán)形設(shè)有一圈支撐滑槽19，所述支撐臂6契合的設(shè)置在支撐滑槽19內(nèi)，使上殼體4與下殼體5之間可進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動，所述氣體監(jiān)測腔10與過線腔18之間通過過線通道20相連接，所述過線通道20包括中空的圓柱形結(jié)構(gòu)的通道主體21和呈圓弧形結(jié)構(gòu)設(shè)置在通道主體兩端的卡接突出22，使過線通道整體呈I形結(jié)構(gòu)，所述兩個卡接突出22分別設(shè)置在過線腔18和氣體監(jiān)測腔10內(nèi)，過線通道20的軸心與支撐臂6的圓心相重合；
所述監(jiān)測裝置2包括電池13、傳感器24、信號轉(zhuǎn)換器25、信號放大器26、濾波器27、數(shù)據(jù)采集卡28、數(shù)據(jù)存儲器51、CPU單元29、數(shù)碼管顯示器30、單片機31、報警儀32、RF903無線傳輸模塊33、互聯(lián)網(wǎng)34、遠(yuǎn)程監(jiān)控主機35 ;
所述數(shù)碼管顯示器30固定在顯示器窗口 7內(nèi)，傳感器24設(shè)置在下殼體的傳感器放置腔9內(nèi)，所述傳感器24的探頭36設(shè)置在氣體監(jiān)測腔10內(nèi)，傳感器24的連接電線穿過過線通道20依次與設(shè)置在上殼體4內(nèi)的電池13、信號轉(zhuǎn)換器25、信號放大器26、濾波器27、CPU單元相連接29，CPU單元29分別與數(shù)據(jù)采集卡28、數(shù)據(jù)存儲器51、單片機31、報警儀32、RF903無線傳輸模塊33相連接，所述單片機31與數(shù)碼管顯示器30相連接，RF903無線傳輸模塊33通過互聯(lián)網(wǎng)34與遠(yuǎn)程監(jiān)控主機35相連接；
所述傳感器24包括甲燒傳感器46，氧氣傳感器47，一氧化碳傳感器48，硫化氫傳感器49和二氧化碳傳感器50