本發(fā)明涉及采煤機(jī)甲烷監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀。

背景技術(shù)：

甲烷（CH4）是煤礦瓦斯的主要成分，約占83%—89%，所以通常認(rèn)為甲烷就是瓦斯。頻發(fā)的煤礦瓦斯爆炸導(dǎo)致了大量人員的傷亡、重大的財產(chǎn)損失和嚴(yán)重社會影響，引起了國際社會的廣泛關(guān)注。為此，預(yù)防控制煤礦重特大事故已成為行業(yè)內(nèi)急需解決的重大問題。為了適應(yīng)煤炭工業(yè)向機(jī)械化和自動化方向發(fā)展，確保礦井的生產(chǎn)安全，防止瓦斯爆炸事故的發(fā)生，礦用甲烷傳感器的研究和設(shè)計從未停止過?，F(xiàn)有技術(shù)中，采煤機(jī)甲烷斷電儀為兩件套，一件主要是甲烷傳感器，另一件為斷電儀。甲烷傳感器和斷電儀套件通過一組電源線及一組信號線與外部連接，甲烷傳感器和斷電儀之間還需要通過線纜連接，多組線纜連接導(dǎo)致安裝不便，也易出故障；其次，現(xiàn)有技術(shù)中的套甲烷斷電儀只有開關(guān)量信號輸出，其輸出信號類型較為單一；第三，現(xiàn)有技術(shù)中的兩件套甲烷斷電儀只有斷電作用，監(jiān)測功能不夠完善；第四，現(xiàn)有技術(shù)中的兩件套甲烷斷電儀體積和質(zhì)量均較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種機(jī)載式礦用隔爆兼本質(zhì)安全性甲烷斷電儀，實現(xiàn)甲烷監(jiān)測與斷電功能合二為一。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有隔板，隔板將所述殼體內(nèi)空間分割為本安腔和隔爆腔，所述隔板上設(shè)置有過線孔；所述本安腔內(nèi)設(shè)置有信號處理電路和報警器，所述本安腔體上設(shè)置有甲烷傳感器和人機(jī)交互單元，所述隔爆腔內(nèi)設(shè)置有控制電路、電源轉(zhuǎn)換電路和備用電池，所述隔爆腔體上設(shè)置有信號輸入輸出接口；甲烷傳感器的信號輸出端與所述信號處理電路的輸入端電連接，所述信號處理電路的輸出端經(jīng)所述隔板上的過線孔與控制電路連接，所述控制電路的第一信號輸出端經(jīng)所述隔板上的過線孔與所述報警器電連接，所述控制電路的信號輸入輸出端經(jīng)所述隔板上的過線孔與所述人機(jī)交互單元雙向電連接，所述信號輸入輸出接口分別與所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端和控制電路的第二信號輸出端連接，用于輸入電源和輸出控制信號。

所述殼體包括座板，側(cè)板以及蓋板，所述座板與所述側(cè)板接觸面為防爆結(jié)合面，所述隔板與所述側(cè)板接觸面為防爆結(jié)合面，所述座板上設(shè)置有用于固定所述機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀的通孔。

所述的一種機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀，還包括設(shè)置在隔爆腔內(nèi)的驅(qū)動電路和設(shè)置在本安腔內(nèi)的報警電路，控制電路通過驅(qū)動電路與人際交互單元電連接，驅(qū)動電路用于驅(qū)動所述人機(jī)交互單元進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示；控制電路通過報警電路與所述報警器連接，報警電路用于驅(qū)動所述報警器報警。

所述信號處理電路包括濾波電路，信號放大電路和AD轉(zhuǎn)換電路，所述控制電路包括單片機(jī)。

所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述控制電路和備用電池連接，用于給所述控制電路供電，以及給所述備用電池充電。

所述報警器包括蜂鳴器和指示燈，所述人機(jī)交互單元包括顯示器和操作按鈕。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、本發(fā)明提供了一種機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀，殼體內(nèi)設(shè)置有隔板，通過隔板將所述殼體內(nèi)空間分割為本安腔和隔爆腔，具有隔爆兼本質(zhì)安全型的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了監(jiān)測與斷電一體化；縮小了體積，減輕了質(zhì)量，使用及安裝便捷；

2、本發(fā)明的一種機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀，內(nèi)部設(shè)置有控制板，可以實現(xiàn)輸出信號多樣化，輸出信號種類包括電平信號、開關(guān)量信號、頻率信號、模擬量信號，可同時滿足不同需求。

3、內(nèi)部設(shè)置有備電，保證斷電時監(jiān)測功能繼續(xù)使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀的側(cè)向剖視圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀的正視圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀的電路連接圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例；基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1~3所示，為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀，包括殼體1，所述殼體1內(nèi)設(shè)置有隔板2，隔板2將所述殼體內(nèi)空間分割為本安腔3和隔爆腔4，所述隔板2上設(shè)置有過線孔；所述本安腔3內(nèi)設(shè)置有信號處理電路17和報警器5，所述本安腔體上設(shè)置有甲烷傳感器13和人機(jī)交互單元6，所述隔爆腔4內(nèi)設(shè)置有控制電路7、電源轉(zhuǎn)換電路8和備用電池9，所述隔爆腔體上設(shè)置有信號輸入輸出接口10；甲烷傳感器13的信號輸出端與所述信號處理電路17的輸入端電連接，所述信號處理電路17的輸出端經(jīng)所述隔板2上的過線孔與控制電路7連接，所述控制電路7的第一信號輸出端經(jīng)所述隔板2上的過線孔與所述報警器5電連接，所述控制電路7的信號輸入輸出端經(jīng)所述隔板2上的過線孔與所述人機(jī)交互單元6雙向電連接，所述信號輸入輸出接口10分別與所述電源轉(zhuǎn)換電路8的輸入端和控制電路7的第二信號輸出端連接，用于輸入電源和輸出控制信號。

如圖1所示，所述殼體包括座板101，側(cè)板102以及蓋板103，所述座板101與所述側(cè)板102接觸面為防爆結(jié)合面，所述隔板2與所述側(cè)板102接觸面為防爆結(jié)合面，所述座板103上設(shè)置有用于固定所述機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀的通孔104。

其中，如圖3所示，本發(fā)明的機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀還包括驅(qū)動電路11和報警電路12，所述驅(qū)動電路11設(shè)置在隔爆腔內(nèi)，控制電路7通過驅(qū)動電路11與人際交互單元電連接，驅(qū)動電路11用于驅(qū)動所述人機(jī)交互單元進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，該人機(jī)交互單元可以為數(shù)碼管顯示器，用于顯示被測氣體的甲烷濃度；所述報警電路12設(shè)置本安腔內(nèi)，控制電路7通過報警電路12與所述報警器5連接，報警電路12用于驅(qū)動所述報警器5報警。

其中，所述信號處理電路包括濾波電路，信號放大電路和AD轉(zhuǎn)換電路，所述控制電路包括單片機(jī)。

本發(fā)明的一種機(jī)載式隔爆兼本質(zhì)安全型甲烷斷電儀工作原理為：甲烷傳感器采用熱催化元件組成惠氏電橋，由載體催化元件（俗稱黑元件）和純載體元件（俗稱白元件）組成測量臂，由金屬膜電阻和電位器組成輔助臂，穩(wěn)壓電路為電橋提供穩(wěn)定的電壓，在新鮮空氣中橋路處于平衡狀態(tài)，在被測氣體中，瓦斯（甲烷）在黑元件表面發(fā)生催化氧化反應(yīng)（無焰燃燒），使黑元件溫度增高，電阻增大，橋路失去平衡，從而輸出一個電位差，在一定范圍內(nèi)，電位差大小與甲烷的濃度成正比。該電位差經(jīng)信號處理電路17處理后，形成數(shù)字信號，通過所述過線孔內(nèi)的電纜傳輸?shù)娇刂齐娐?進(jìn)行處理，經(jīng)控制電路7處理后的數(shù)字信號傳輸?shù)津?qū)動電路11，驅(qū)動顯示器顯示出被測氣體的甲烷濃度，實現(xiàn)檢測功能。當(dāng)甲烷濃度達(dá)到或超過報警值時，控制電路7輸出控制信號，經(jīng)報警電路12控制報警器5報警，實現(xiàn)報警功能。當(dāng)甲烷濃度達(dá)到或超過斷電值時，不僅報警器5發(fā)出報警，所述控制電路7還發(fā)出斷電信號，斷電儀停止對繼電器供電，繼電器觸點(diǎn)斷開，被控設(shè)備停止運(yùn)行，實現(xiàn)斷電功能。斷電一分鐘后，若甲烷濃度已在解鎖值以下，控制電路即輸出控制信號停止報警器報警，同時立即恢復(fù)對繼電器供電，繼電器觸點(diǎn)吸合，被控設(shè)備恢復(fù)運(yùn)行。

其中，如圖2所示，所述報警器5可以包括蜂鳴器15和報警指示燈16，以實現(xiàn)多項報警功能。所述人機(jī)交互單元6還可以包括操作按鈕14，操作按鈕可以用于設(shè)置報警值，以適應(yīng)與不同的環(huán)境甲烷值需求。

所述電源轉(zhuǎn)換電路8的輸出端與所述控制電路7和備用電池9連接，用于給所述控制電路7供電，以及給所述備用電池9充電，則當(dāng)沒有外部供電時，該甲烷斷電儀還可以通過備用電池繼續(xù)工作，工作時間大于10小時。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。