煤矿用氧气传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种煤矿用氧气传感器，包括壳体和氧气监测装置，壳体上设有把手，所述壳体包括上壳体和下壳体，上壳体与下壳体之间通过支撑臂相连接，所述上壳体上设有显示窗口、报警窗口，所述下壳体包括传感器放置腔和设置在传感器放置腔两侧的气体监测腔，所述氧气监测装置包括电池、氧气传感器、信号转换器、信号放大器、滤波器、数据采集卡、数据存储器、CPU单元、数码管显示器、单片机、报警仪、无线传输模块、互联网、远程监控主机，本实用新型采用电化学原理、嵌入式控制器智能控制、数码管显示的电子仪器，操作简单，使用方便，安全可靠，主要用于氧气的检测与报警，对氧气的检测范围能达到0?25％O2。
【专利说明】
煤矿用氧气传感器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种气体测定器，特别是煤矿用氧气传感器。
【背景技术】
[0002]矿井下工作环境恶劣，存在大量瓦斯，不仅影响工人的身体健康，而且易对工作设备造成影响，并会引发安全事故。瓦斯通常以游离状态和吸附状态存在煤体中，并处于不断的变化状态。煤体被采出后以及在随后的运输和洗选过程中，随着煤体结构的破坏和环境的变化，煤体中的瓦斯源源不断地逸出到空气中，当通风不畅和空间较大时就回产生瓦斯集聚。当有高温火源和氧气浓度过高时，就容易发生瓦斯爆炸，当氧气浓度过低时，会对工作人员的生命安全造成威胁。目前现有的氧气传感器灵敏度和稳定性差，工作时间短，不适合在矿井下采掘工作，同时对危险气体的检测范围偏小，也就在一定程度上降低了安全性會K。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是针对以上弊端提供煤矿用氧气传感器，采用电化学原理、嵌入式控制器智能控制、数码管显示的电子仪器，操作简单，使用方便，安全可靠，主要用于氧气的检测与报警，对氧气的检测范围能达到0_25%02。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:
[0005]煤矿用氧气传感器，包括壳体和氧气监测装置，壳体上设有把手，所述壳体包括上壳体和下壳体，上壳体与下壳体之间通过支撑臂相连接，所述上壳体上设有显示窗口、报警窗口，所述下壳体包括传感器放置腔和设置在传感器放置腔两侧的气体监测腔，气体监测腔上均匀设有若干通气孔；
[0006]所述氧气监测装置包括电池、氧气传感器、信号转换器、信号放大器、滤波器、数据采集卡、数据存储器、CPU单元、数码管显示器、单片机、报警仪、无线传输模块、互联网、远程监控主机；
[0007]所述数码管显示器固定在显示器窗口内，氧气传感器设置在下壳体的传感器放置腔内，所述氧气传感器的氧气探头设置在气体监测腔内，氧气传感器依次与设置在上壳体内的电池、信号转换器、信号放大器、滤波器、CPU单元相连接，CPU单元分别与数据采集卡、数据存储器、单片机、报警仪、无线传输模块相连接，所述单片机与数码管显示器相连接，无线传输模块通过互联网与远程监控主机相连接；
[0008]所述报警仪包括高亮LED发光二极管、贴片无源蜂鸣器，所述高亮LED发光二极管、贴片无源蜂鸣器均与CHJ单元相连接，所述贴片无源蜂鸣器和高亮LED发光二极管设置在报警窗口内。
[0009]上述煤矿用氧气传感器，其中，所述无线传输模块为RF903无线传输模块。
[0010]上述煤矿用氧气传感器，其中，所述无线传输模块以调幅AM作为无线通讯方式，其工作频率为315MHZ/433MHZ，频率稳定度为±75KHZ，发射功率彡500mW，静态电流彡0.1UA，发射电流为3?50mA，工作电压为DC 3.7V，所述数据存储器为帧存储器，其存储容量为60帧?20帧。
[0011]上述煤矿用氧气传感器，其中，氧气的测量范围为(0.0?25.0)%02。
[0012]本实用新型的工作原理为:GYH25煤矿用氧气传感器在0-25%02范围内任意设定高位报警点和低位报警点，氧气传感器通过氧气探头检测空气中的氧气含量，通过信号转换器将其转换成电信号，电信号经过放大器放大，滤波器过滤后，将信号传递至CHJ单元中，CPU单元对检测到的结果进行三部同时处理，1、将结果传递至数码管显示器进行数值显示，
2、通过无线传输模块将检测结果传输至远程监控主机，3、将结果储存在数据存储器内；
[0013]当CHJ单元检测到外界环境中氧气浓度超过高位报警点或低于低位报警点浓度后，控制器控制高亮LED发光二极管做为光报警。
[0014]本实用新型的有益效果为:
[0015]本传感器主要适用于煤矿有瓦斯爆炸危险的场所，如煤矿井巷、采掘工作面、采空区、回风巷道、皮带运输巷道、机电峒室等处，连续监测甲烷浓度，每隔半小时自动记录并存储一帧数据;当氧气浓度超限时，检测仪立即发出声、光报警。
[0016]本传感器的数码管显示器与单片机相连接，具有时钟显示功能，且在煤矿中不会引发爆炸，安全可靠。
[0017]本传感器的壳体分为上壳体和下壳体，上壳体与下壳体之间能够通过支撑臂与支撑滑槽的作用进行相对转动，结构简单，操作灵活，使用方便，能够全方位的对煤矿中的氧气进行监控，安全可靠。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构图。
[0019]图2为本实用新型的原理图。
[0020]图3为本实用新型A部放大图。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0022]如图所示煤矿用氧气传感器，包括壳体I和氧气监测装置2，壳体I上设有把手3，所述壳体I包括上壳体4和下壳体5，上壳体4与下壳体5之间通过支撑臂6相连接，所述上壳体4上设有显示窗口 7、报警窗口 8，所述下壳体5包括传感器放置腔9和设置在传感器放置腔两侧的气体监测腔10，气体监测腔10上均匀设有若干通气孔11;
[0023]所述支撑臂6为圆环形结构，支撑臂6包括连接臂15和卡接臂16，所述连接臂15的截面形状为矩形，连接臂16—端固定在下壳体5顶端，另一端与卡接臂16相连接，所述卡接臂16的截面形状为圆形，所述上壳体4底部设有支撑座17，支撑座17内设有过线腔18，支撑座17上环形设有一圈支撑滑槽19，所述支撑臂6契合的设置在支撑滑槽19内，使上壳体4与下壳体5之间可进行相对转动，所述气体监测腔10与过线腔18之间通过过线通道20相连接，所述过线通道20包括中空的圆柱形结构的通道主体21和呈圆弧形结构设置在通道主体两端的卡接突出22，使过线通道整体呈I形结构，所述两个卡接突出22分别设置在过线腔18和气体监测腔10内，过线通道20的轴心与支撑臂6的圆心相重合；
[0024]所述氧气监测装置2包括电池13、氧气传感器24、信号转换器25、信号放大器26、滤波器27、数据采集卡28、数据存储器39、CPU单元29、数码管显示器30、单片机31、报警仪32、RF903无线传输模块33、互联网34、远程监控主机35;
[0025]所述数码管显示器30固定在显示器窗口 7内，氧气传感器24设置在下壳体的传感器放置腔9内，所述氧气传感器24的氧气探头36设置在气体监测腔10内，氧气传感器24的连接电线穿过过线通道20依次与设置在上壳体4内的电池13、信号转换器25、信号放大器26、滤波器27、CPU单元相连接29，CPU单元29分别与数据采集卡28、数据存储器39、单片机31、报警仪32、RF903无线传输模块33相连接，所述单片机31与数码管显示器30相连接，RF903无线传输模块33通过互联网34与远程监控主机35相连接；
[0026]所述报警仪32包括高亮LED发光二极管37、贴片无源蜂鸣器38，所述高亮LED发光二极管37、贴片无源蜂鸣器38均与CPU单元29相连接，所述贴片无源蜂鸣器38和高亮LED发光二极管37设置在报警窗口 8内。
[0027]本煤矿用氧气传感器在0_25%02范围内任意设定高位报警点和低位报警点，氧气传感器通过氧气探头检测空气中的氧气含量，通过信号转换器将其转换成电信号，电信号经过放大器放大，滤波器过滤后，将信号传递至CPU单元中，CPU单元对检测到的结果进行三部同时处理，1、将结果传递至数码管显示器进行数值显示，2、通过无线传输模块将检测结果传输至远程监控主机，3、将结果储存在数据存储器内；
[0028]当CHJ单元检测到外界环境中氧气浓度超过高位报警点或低于低位报警点浓度后，控制器控制高亮LED发光二极管做为光报警。
[0029]本传感器主要适用于煤矿有瓦斯爆炸危险的场所，如煤矿井巷、采掘工作面、采空区、回风巷道、皮带运输巷道、机电峒室等处，连续监测甲烷浓度，每隔半小时自动记录并存储一帧数据;当氧气浓度超限时，检测仪立即发出声、光报警。
[0030]本传感器的数码管显示器与单片机相连接，具有时钟显示功能，且在煤矿中不会引发爆炸，安全可靠。
[0031 ]本传感器的壳体分为上壳体和下壳体，上壳体与下壳体之间能够通过支撑臂与支撑滑槽的作用进行相对转动，结构简单，操作灵活，使用方便，能够全方位的对煤矿中的氧气进行监控，安全可靠。
[0032]本实施例煤矿用氧气传感器的技术参数如下:
[0033]1、使用环境条件:
[0034]——温度:O?40 Γ ;
[0035]--湿度:<98%;
[0036]——大气压力:80?I 1kPa.[0037]--风速:0 ?8m/s;
[0038]2、测量范围:(0.0 ?25.0)%02。
[0039]3、基本误差:不大于测量范围的±3.0%。
[0040]4、报警点:在测量范围内任意设。
[0041]5、报警误差:0.5%02。
[0042]6、报警方式和效果:声报警，离声源轴向距离一米远处，声强不小于80dB。
[0043]7、传感器分辨率:0.1 %02。
[0044]8、响应时间:不大于60s。
[0045]9、整机工作电压:9V?24V DC。
[0046]综上所述，GYH25煤矿用氧气传感器，采用电化学原理、嵌入式控制器智能控制、数码管显示的电子仪器，操作简单，使用方便，安全可靠，主要用于氧气的检测与报警，对氧气的检测范围能达到0-25%02。
[0047]这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中，因此，本实用新型不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本实用新型保护的范围内。
【主权项】
1.煤矿用氧气传感器，其特征为，包括壳体和氧气监测装置，壳体上设有把手，所述壳体包括上壳体和下壳体，上壳体与下壳体之间通过支撑臂相连接，所述上壳体上设有显示窗口、报警窗口，所述下壳体包括传感器放置腔和设置在传感器放置腔两侧的气体监测腔，气体监测腔上均匀设有若干通气孔； 所述氧气监测装置包括电池、氧气传感器、信号转换器、信号放大器、滤波器、数据采集卡、数据存储器、CPU单元、数码管显示器、单片机、报警仪、无线传输模块、互联网、远程监控主机； 所述数码管显示器固定在显示器窗口内，氧气传感器设置在下壳体的传感器放置腔内，所述氧气传感器的氧气探头设置在气体监测腔内，氧气的测量范围为(0.0?25.0)%02，氧气传感器依次与设置在上壳体内的电池、信号转换器、信号放大器、滤波器、CPU单元相连接，CPU单元分别与数据采集卡、数据存储器、单片机、报警仪、无线传输模块相连接，所述单片机与数码管显示器相连接，无线传输模块通过互联网与远程监控主机相连接； 所述报警仪包括高亮LED发光二极管、贴片无源蜂鸣器，所述高亮LED发光二极管、贴片无源蜂鸣器均与CPU单元相连接，所述贴片无源蜂鸣器和高亮LED发光二极管设置在报警窗口内。2.如权利要求1所述的煤矿用氧气传感器，其特征为，所述无线传输模块为RF903无线传输模块。
【文档编号】G08C17/02GK205620373SQ201520777701
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年10月9日
【发明人】袁立清
【申请人】扬中市南方矿用电器有限公司