一种煤矿及石化用气体传感器探头防尘装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿及石化用气体传感器探头用防尘技术，特别是涉及一种煤矿及石化用气体传感器探头防尘装置。

背景技术：

煤矿及石化公司现场设有多种、大量的可燃气体、有毒气体传感器，这种气体传感器涉及101种可燃气体和10余种有毒气体的各种传感器，见GB50493-2009石油化工可燃气体和有毒气体检验报警设计规范附录A和附录B，而这种传感器长期暴露在现场各种灰尘、水汽等环境下，经常有传感器发生堵塞的现象，如果定期对每个传感器进行清理，会造成大量的人力成本的浪费。

技术实现要素：

为克解决上述背景技术中的技术问题，本实用新型提供一种煤矿及石化用气体传感器探头防尘装置，利用气泵提供气源，设计了一种安装于气体传感器探头上的探头吹扫装置，通过管路及自动控制的方案设计，能够对传感器探头进行自动吹扫。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种煤矿及石化用气体传感器探头防尘装置，包括气源侧单向阀、过滤器、气泵、压力传感器、加热元件、温度传感器、气动多头泵、探头侧单向阀、气管路、探头吹扫装置和控制装置；

所述气源侧单向阀与过滤器安装于气泵入口处，气泵出口管路中分别安装压力传感器、加热元件和温度传感器；气泵管路出口处通过气管路连接探头侧单向阀和探头吹扫装置，当多路吹扫时，气泵管路出口处另连接气动多头泵；

所述探头吹扫装置包括安装座、环形气路、弹性压垫、套管、锁紧套、锁紧帽、防水透气膜。

所述探头吹扫装置安装座安装于气体传感器探头外部，安装座与气体传感器探头接触部位设置弹性压垫，锁紧套与安装座底部为螺纹连接，锁紧套内部安装防水透气膜，锁紧套上下开孔，下孔与环境空气相通，上孔与气体传感器探头相通，环境空气经过防水透气膜后再进入传感器探头；安装座侧壁内设置环形气路，环形气路下端开孔于安装座内侧，开孔角度为60～120度，环形气路上端与气泵出口管路相连通，对防水透气膜和气体传感器探头进行吹扫。

所述控制装置为单片机控制电路装置，控制装置连接压力传感器、温度传感器、加热元件和气泵，由控制装置控制气泵对气体传感器探头进行定时吹扫，当压力传感器数值降低到设定值时停止吹扫，当需要对吹扫气体进行加热时，由控制装置控制加热元件对气管路中的气体进行加热。

所述探头吹扫装置和气泵管路的现场布置可以根据气体传感器探头的布置方式布置成圆形布置方式或方形布置以及由它们任意组合的方式布置。

所述气动多头泵为多路平衡阀装置，当气体传感器探头数量为1～n个，n≤20时气动多头泵使每个探头具有等同的扫气流量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用的控制装置为单片机智能控制装置，可以通过设置的自动控制程序对装置整体进行自动控制，包括压力控制、温度控制和吹扫的间歇控制。

2、本实用新型采用的气动多头泵为多路平衡阀装置，能够同时对多个气体传感器探头进行吹扫，保证各路扫气流量相同。

3、本实用新型设计的探头吹扫装置能够有效的与气体传感器连接并阻挡和吹扫传感器探头部位。

4、本实用新型管路部分设置的加热元件能够在粉尘吸附极强的情况下，提高吹扫气体的温度，提高吹扫效果。

附图说明

图1是本实用新型的原理示意图；

图2是本实用新型的探头吹扫装置结构示意图；

图3是本实用新型的现场环形结构布置示意图；

图4是本实用新型的现场方形结构布置示意图。

图中：1-气源侧单向阀 2-过滤器 3-气泵 4-控制装置 5-压力传感器 6-加热元件 7-温度传感器 8-气动多头泵 9-气管路 10-探头侧单向阀 11-探头吹扫装置 12-环形气路 13-气体传感器 14-弹性压垫 15-环形气路出口 16-安装座 17-套管 18-锁紧套 19-防水透气膜 20-锁紧帽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，一种煤矿及石化用气体传感器探头防尘装置，包括气源侧单向阀1、过滤器2、气泵3、压力传感器5、加热元件6、温度传感器7、气动多头泵8、探头侧单向阀10、气管路9、探头吹扫装置11和控制装置4；

所述气源侧单向阀1与过滤器2安装于气泵3入口处，气泵3出口管路中分别安装压力传感器5、加热元件6和温度传感器7；气泵3管路出口处通过气管路9连接探头侧单向阀10和探头吹扫装置11，当多路吹扫时，气泵3管路出口处另连接气动多头泵8；

如图2所示，所述探头吹扫装置11包括安装座16、环形气路12、弹性压垫14、套管17、锁紧套18、锁紧帽20、防水透气膜19。

所述探头吹扫装置11安装座16安装于气体传感器探头13外部，安装座16与气体传感器探头13接触部位设置弹性压垫14，锁紧套18与安装座16底部为螺纹连接，锁紧套18内部安装防水透气膜19，锁紧套18上下开孔，下孔与环境空气相通，上孔与气体传感器探头13相通，环境空气经过防水透气膜19后再进入传感器探头13；安装座16侧壁内设置环形气路12，环形气路12下端开孔于安装座内侧，开孔角度β为60～120度，环形气路12上端λ处与气泵3出口管路相连通，对防水透气膜19和气体传感器探头13进行吹扫。

所述控制装置4为单片机控制电路装置，控制装置4连接压力传感器5、温度传感器7、加热元件6和气泵3，由控制装置4控制气泵3对气体传感器探头13进行定时吹扫，当压力传感器5数值降低到设定值时停止吹扫，当需要对吹扫气体进行加热时，由控制装置4控制加热元件6对气管路9中的气体进行加热。

所述探头吹扫装置11和气泵3管路的现场布置可以根据气体传感器探头13的布置方式布置成环形布置方式(图3所示)或方形布置方式(图4所示)以及由它们任意组合的方式布置。

所述气动多头泵8为多路平衡阀装置，当气体传感器探头13数量为1～n个，n≤20时气动多头泵8使每个探头具有等同的扫气流量。

由控制装置4按设定程序(该程序可任意设定)启动气泵3，经气源侧单向阀1、过滤器2过滤后的新鲜空气由气泵3吸入后，形成小流量高压力的压缩空气，依次流经压力传感器5、加热元件6、温度传感器7、多头泵8、气管路9及探头侧单向阀10至各个探头吹扫装置11。

气源侧单向阀1和探头侧单向阀10具有一定的背压作用，防止水汽、粉尘和有毒气体不受约束地进入吹扫系统。背压值约为0.025KPa。

过滤器2保证了气泵3吸入气体为清洁无尘的空气。本过滤器具有堵塞报警功能。

气泵3为防爆型产品，电压为DC9～36V，正压不小于40KPa。

控制装置4为吹扫系统的控制指令中心。控制气泵3的吹扫时间、间歇时间，接受压力传感器5的压力信号、加热元件6的温度反馈信号，调整气泵3工作方式(时间长短)及加热元件6的工作状态(高温、低温)。

压力传感器5检测气泵3出口压力，气泵3出口压力的大小正比于气体传感器扩散口13的堵塞轻重，堵塞越严重，气泵3压力越高，堵塞轻微则气泵出口压力偏低。当压力传感器5的压力值恢复到设定值之后，控制装置4控制气泵3和加热元件6停止工作(吹扫和加热)。压力传感器5的既定压力值由实验室或现场设定，设定的压力值不高于气泵3出口正压最高值。

加热元件6是为吹扫空气加热而设置的，石油化工、煤矿行业的环境属性所决定了粉尘的吸附性极强，极易堵塞各个气体传感器探头13窗口，从而造成整个气体传感器失灵。为有效发挥吹扫作用，提高扫气气体的温度十分必要。气体加热温度设定为：

低温：10～20℃；

高温：20～25℃；

高温：25～42℃。

温度传感器7监测加热元件6的即时工作状态，并随时给控制装置提供温度信号以确保加热元件6处于正确的工作状态。

本实用新型的装置能够对气体传感器的单一探头或多个探头进行吹扫，方案一为只有一个气体传感器探头13的吹扫装置。方案二为n小于等于20个探头的气体传感器探头13吹扫装置。

气动多头泵8是为方案二而设计的，为多路平衡阀装置。当一个气体传感器具有多个传感器探头时，为了确保每个探头都能正常工作，使每个探头都不堵塞，则必须使每个探头具有等同的扫气流量才能保证，而气动多头泵8的设置正是为了保证每个探头都具有完全相同的扫气流量。探头数量可以是1～n个，n≤20。

气管路9为包括各种接头、气管的总称。气管可以采用特氟龙管、四氟管、不锈钢管、胶管等。接头可以是上述气管材料的卡套接头、螺纹接头等。

来自气泵3和加热元件6的具有一定温度的干燥压缩气体，经过气管路9和环形气路12，按特定角度吹扫防水透气膜19，并反向吹扫各种气体传感器探头13窗口。当且仅当压力降至压力传感器5设定值下限时，控制装置4认为探头窗口已无堵塞并控制气泵3及加热元件6停止工作，直至下一循环。间歇时间T和扫气工作时间T₀可在具体使用现场决定。

间歇时间T为0～720小时任意设定。

扫气工作时间T₀为0～60分钟任意设定。

以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。