一种智能甲烷检测报警装置的制作方法

本实用新型涉及可燃气体检测装置技术领域，具体涉及一种智能甲烷检测报警装置。

背景技术：

煤矿安全一直是我国关注和急需解决的问题，煤矿的采集生产面临着许多困难，特别是煤矿在生产过程中会产生大量易燃易爆的甲烷气体，即瓦斯，如果煤矿井内甲烷气体大量积聚，气体浓度达到爆炸界限值，极易导致爆炸，严重危害作业人员的生命安全。现有的煤矿井内都会进行通风处理，但是井内仍有通风不良的地方，如盲巷、密闭墙跟前等，这些地方容易聚集甲烷，为了保证作业人员的生命安全，在作业人员误入井下通风不良的地方时，作业人员能及时收到甲烷浓度较高的危险警报并撤离，作业人员可携带便携式的智能甲烷检测报警装置，随时监测矿井内的甲烷浓度。智能甲烷检测报警装置的工作原理是：当智能甲烷检测报警装置在有甲烷气体的矿井中时，甲烷气体通过智能甲烷检测报警装置的进气道进入气室，气室内的载体催化元件表面发生无焰燃烧，阻值增大，载体催化元件与电阻组成的惠斯登电桥失去平衡输出电压信号，电压信号的大小与甲烷浓度成正比；信号经线性放大器放大后输入单片机内的a/d转换器转换为数字信号，经过微处理器数据处理，由数码管显示出甲烷浓度，当甲烷的浓度超过设定的报警点后，报警仪发出声光报警信号，作业人员及时撤出避险。但是现有智能甲烷检测报警装置的气室无防尘结构，而煤矿井内在生产过程中会产生大量的粉尘，大量粉尘进入气室附着在载体催化元件上，导致载体催化元件活性降低或者失效，进而当作业人员误入盲巷、密闭墙跟前等通风不良、甲烷聚集的地方时，智能甲烷检测报警装置不能准确反应甲烷浓度甚至无法检测甲烷浓度。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的是现有智能甲烷检测报警装置缺少防尘结构，大量粉尘进入气室附着在载体催化元件上，导致载体催化元件活性降低或者失效，使得智能甲烷检测报警装置不能在高粉尘条件下的煤矿井内正常使用的技术问题，目的在于提供一种能过滤粉尘，保证载体催化元件不被粉尘影响，能在煤矿井内高粉尘条件下正常使用的智能甲烷检测报警装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种智能甲烷检测报警装置，包括壳体，壳体内设置有气室和密封室，还包括进气道和防尘组件，进气道与气室连通，进气道与气室构成l形通道，并且进气道竖直朝下设置，防尘组件设置在进气道口；所述进气道用于避免环境中的粉尘直接进入气室，所述防尘组件用于过滤进入进气道的气体，避免粉尘进入气室。

本实用新型所述的智能甲烷检测报警装置为便携式智能甲烷检测报警装置，作业人员可随身携带智能甲烷检测报警装置，如系在手臂、腰间等。当作业人员随身携带智能甲烷检测报警装置下井作业时，由于煤矿井中有大量的粉尘，为了避免粉尘进入气室，影响载体催化元件的正常使用，保证智能甲烷检测报警装置在井下能持续正常工作，本技术方案设置进气道与气室连通，并构成l形通道，同时使进气道的入口竖直朝下设置，这样在煤矿井中，在没有强烈的上升气流流动时，粉尘不易从进气道竖直向上进入气室中，起到了防尘的作用。而且在盲巷、密闭墙跟前等这些通风不良的地方，气流相对稳定，当作业人员误入后，粉尘更加不易从进气道进入气室。同时，本技术方案在进气道入口处设置防尘组件，进一步阻止粉尘进入进气道而进入气室中，保证作业人员在作业避免粉尘进入气室而影响气室中载体催化元件的活性，这样就能保证智能甲烷检测报警装置在井下能能持续正常工作，当作业人员误入甲烷聚集的地方时，智能甲烷检测报警装置能及时检测甲烷的浓度并发出警报，提醒作业人员及时撤离。

具体的，本实用新型中所述的密封室是指壳体中除气室之外的密封的空间，该密封室内用于安装设置电子元件、电池等零部件。本实用新型中所述的气室中设置有载体催化元件，载体催化元件与密封室中的电阻连通，并用于检测甲烷的浓度。

进一步的，所述防尘组件包括外壳、过滤网ⅰ、过滤网ⅱ，外壳为两端开口的管状结构，外壳竖直设置在进气道入口处，过滤网ⅰ与过滤网ⅱ从上至下依次设置在外壳内；所述过滤网ⅱ用于过滤大颗粒粉尘，所述过滤网ⅰ用于过滤小颗粒粉尘。

为了避免粉尘进入进气道而进入气室中，本技术方案在进气道的入口设置管状的外壳，并在外壳内设置过滤网ⅰ、过滤网ⅱ，过滤网ⅱ、过滤网ⅰ沿气体流入进气道的方向依次设置，当环境中的空气进入进气道后，先经过过滤网ⅱ过滤大颗粒粉尘，再经过过滤网ⅰ过滤小颗粒粉尘，这样就能避免粉尘进入气室中影响载体催化元件的正常使用。

进一步的，所述过滤网ⅰ包括框体和细滤网，过滤网ⅱ包括框体和粗滤网，框体与外壳内壁连接，所述细滤网用于过滤小颗粒粉尘，所述粗滤网用于过滤大颗粒粉尘。

为了使过滤网ⅰ、过滤网ⅱ固定在外壳内，本技术方案采用框体作为框架，在框体中设置细滤网或粗滤网，本技术方案中粗滤网采用玻璃纤维过滤网，细滤网采用无纺布过滤网。

进一步的，还包括端盖，且外壳一端端口设置为阶梯孔ⅰ，外壳另一端端口设置为阶梯孔ⅱ，阶梯孔ⅱ的大孔内设置有导柱，导柱的一端连接在阶梯孔ⅱ的台阶上并平行与阶梯孔ⅱ的轴线，过滤网ⅱ的框体上设置有与导柱相匹配的通孔，过滤网ⅱ能沿导柱轴线方向活动，端盖设置在阶梯孔ⅱ端口；所述阶梯孔ⅰ用于连接外壳与进气道，所述导柱用于限定过滤网ⅱ沿导柱轴线方向活动，所述端盖用于限制过滤网ⅱ的移动范围，避免过滤网ⅱ滑出导柱。

由于煤矿井下粉尘量大，作业人员作业时间长，过滤网ⅱ最先与环境中的粉尘接触，为了避免过滤网ⅱ被堵塞，本技术方案在外壳的一端设置阶梯孔ⅱ，同时在阶梯孔ⅱ的台阶上设置导柱，导柱平行与阶梯孔ⅱ的轴线，然后在过滤网ⅱ的框体上设置与导柱相匹配的通孔，将过滤网ⅱ活动套接在导柱上，再将端盖设置在外壳的端口上，也就是阶梯孔ⅱ的孔口，用端盖盖住导柱，这样就使得过滤网ⅱ只能在导柱的长度范围内，沿导柱的轴线自由滑动。当作业人员在作业时，由于智能甲烷检测报警装置系在作业人员的手臂、腰间，智能甲烷检测报警装置会随作业人员身体动作而抖动，在智能甲烷检测报警装置抖动过程中，过滤网ⅱ沿导柱自由滑动，这样就能将粗滤网上的粉尘抖落出来，就是实现了避免过滤网ⅱ被堵塞的目的，保证当作业人员进入通风不良、甲烷聚集地时，智能甲烷检测报警装置及时检测到甲烷并检测出甲烷的浓度。

进一步的，还包括吸气组件，吸气组件包括安装座、风扇、传动轴和电机，安装座设置在进气道内，风扇设置在安装座上，电机设置在密封室内，传动轴贯穿密封室侧壁，且传动轴的一端与电机连接，传动轴的另一端与风扇连接，传动轴与密封室侧壁之间设置为动密封；所述风扇用于将外部气体吸入进气道，进而促使外部气体进入气室中。

由于在盲巷、密闭墙跟前等这些通风不良的地方，气流相对稳定，甲烷气体流动速度慢，智能甲烷检测报警装置不会在第一时间检测到甲烷，而是要等甲烷缓慢进入气室后才能检测甲烷气体的浓度，由于智能甲烷检测报警装置不能及时反应并发出警报，作业人员极易伸入盲巷深处或走到密封墙墙根而吸入过量甲烷导致中毒，甚至引发爆炸。为了使智能甲烷检测报警装置能及时检测环境中甲烷浓度并发出警报，本技术方案在进气道中设置安装座和风扇，在密封室内设置电机，利用传动轴传递电机的扭矩并驱动风扇转动，而且传动轴为防静电的塑料材质，传动轴与密封室之间为动密封，防止甲烷气体进入密封室中引发爆炸。当作业人员携打开智能甲烷检测报警装置后，电机驱动传动轴转动，传动轴带动风扇转动，进而主动将外部环境中的甲烷气体过滤后吸入进气道中，这样就能保证智能甲烷检测报警装置随时都能在第一时间对甲烷浓度作出检测并根据检测结果发出警报。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型进气道与气室连通，并构成l形通道，同时使进气道的入口竖直朝下设置，这样在煤矿井中，在没有强烈的上升气流流动时，粉尘不易从进气道竖直向上进入气室中，起到了防尘的作用。而且在盲巷、密闭墙跟前等这些通风不良的地方，气流相对稳定，当作业人员误入后，粉尘更加不易从进气道进入气室。同时，本技术方案在进气道入口处设置防尘组件，进一步阻止粉尘进入进气道而进入气室中，保证作业人员在作业避免粉尘进入气室而影响气室中载体催化元件的活性，这样就能保证智能甲烷检测报警装置在井下能能持续正常工作，当作业人员误入甲烷聚集的地方时，智能甲烷检测报警装置能及时检测甲烷的浓度并发出警报，提醒作业人员及时撤离。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为外壳的结构示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1壳体，2气室，3电机，4传动轴，5进气道，6安装座，7风扇，8外壳，9导柱，10框体，11过滤网ⅰ，12过滤网ⅱ，13端盖，14密封室，15阶梯孔ⅰ，16阶梯孔ⅱ。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1～2，一种智能甲烷检测报警装置，包括壳体1，壳体1内设置有气室2和密封室14，还包括进气道5和防尘组件，进气道5与气室2连通，进气道5与气室2构成l形通道，并且进气道5竖直朝下设置，防尘组件设置在进气道5口；所述进气道5用于避免环境中的粉尘直接进入气室，所述防尘组件用于过滤进入进气道5的气体，避免粉尘进入气室。

本实用新型所述的智能甲烷检测报警装置为便携式智能甲烷检测报警装置，作业人员可随身携带智能甲烷检测报警装置，如系在手臂、腰间等。当作业人员随身携带智能甲烷检测报警装置下井作业时，由于煤矿井中有大量的粉尘，为了避免粉尘进入气室，影响载体催化元件的正常使用，保证智能甲烷检测报警装置在井下能持续正常工作，本技术方案设置进气道5与气室2连通，并构成l形通道，同时使进气道5的入口竖直朝下设置，这样在煤矿井中，在没有强烈的上升气流流动时，粉尘不易从进气道5竖直向上进入气室2中，起到了防尘的作用。而且在盲巷、密闭墙跟前等这些通风不良的地方，气流相对稳定，当作业人员误入后，粉尘更加不易从进气道5进入气室。同时，本技术方案在进气道5入口处设置防尘组件，进一步阻止粉尘进入进气道5而进入气室2中，保证作业人员在作业避免粉尘进入气室2而影响气室2中载体催化元件的活性，这样就能保证智能甲烷检测报警装置在井下能能持续正常工作，当作业人员误入甲烷聚集的地方时，智能甲烷检测报警装置能及时检测甲烷的浓度并发出警报，提醒作业人员及时撤离。

具体的，本实用新型中所述的密封室14是指壳体1中除气室2之外的密封的空间，该密封室14内用于安装设置电子元件、电池等零部件。本实用新型中所述的气室2中设置有载体催化元件，载体催化元件与密封室14中的电阻连通，并用于检测甲烷的浓度。

进一步的，所述防尘组件包括外壳8、过滤网ⅰ11、过滤网ⅱ12，外壳8为两端开口的管状结构，外壳8竖直设置在进气道5入口处，过滤网ⅰ11与过滤网ⅱ12从上至下依次设置在外壳8内；所述过滤网ⅱ12用于过滤大颗粒粉尘，所述过滤网ⅰ11用于过滤小颗粒粉尘。

为了避免粉尘进入进气道5而进入气室2中，本技术方案在进气道5的入口设置管状的外壳8，并在外壳8内设置过滤网ⅰ11、过滤网ⅱ12，过滤网ⅱ12、过滤网ⅰ11沿气体流入进气道5的方向依次设置，当环境中的空气进入进气道5后，先经过过滤网ⅱ12过滤大颗粒粉尘，再经过过滤网ⅰ11过滤小颗粒粉尘，这样就能避免粉尘进入气室2中影响载体催化元件的正常使用。

进一步的，所述过滤网ⅰ11包括框体10和细滤网，过滤网ⅱ12包括框体10和粗滤网，框体10与外壳8内壁连接，所述细滤网用于过滤小颗粒粉尘，所述粗滤网用于过滤大颗粒粉尘。

为了使过滤网ⅰ11、过滤网ⅱ12固定在外壳8内，本技术方案采用框体10作为框架，在框体10中设置细滤网或粗滤网，本技术方案中粗滤网采用玻璃纤维过滤网，细滤网采用无纺布过滤网。

进一步的，还包括端盖13，且外壳8一端端口设置为阶梯孔ⅰ15，外壳8另一端端口设置为阶梯孔ⅱ16，阶梯孔ⅱ16的大孔内设置有导柱9，导柱9的一端连接在阶梯孔ⅱ16的台阶上并平行与阶梯孔ⅱ16的轴线，过滤网ⅱ12的框体10上设置有与导柱9相匹配的通孔，过滤网ⅱ12能沿导柱9轴线方向活动，端盖13设置在阶梯孔ⅱ16端口；所述阶梯孔ⅰ15用于连接外壳8与进气道5，所述导柱9用于限定过滤网ⅱ12沿导柱9轴线方向活动，所述端盖13用于限制过滤网ⅱ12的移动范围，避免过滤网ⅱ12滑出导柱9。

由于煤矿井下粉尘量大，作业人员作业时间长，过滤网ⅱ12最先与环境中的粉尘接触，为了避免过滤网ⅱ12被堵塞，本技术方案在外壳8的一端设置阶梯孔ⅱ16，同时在阶梯孔ⅱ16的台阶上设置导柱9，导柱9平行与阶梯孔ⅱ16的轴线，然后在过滤网ⅱ12的框体10上设置与导柱9相匹配的通孔，将过滤网ⅱ12活动套接在导柱9上，再将端盖13设置在外壳8的端口上，也就是阶梯孔ⅱ16的孔口，用端盖13盖住导柱9，这样就使得过滤网ⅱ12只能在导柱9的长度范围内，沿导柱9的轴线自由滑动。当作业人员在作业时，由于智能甲烷检测报警装置系在作业人员的手臂、腰间，智能甲烷检测报警装置会随作业人员身体动作而抖动，在智能甲烷检测报警装置抖动过程中，过滤网ⅱ12沿导柱9自由滑动，这样就能将粗滤网上的粉尘抖落出来，就是实现了避免过滤网ⅱ12被堵塞的目的，保证当作业人员进入通风不良、甲烷聚集地时，智能甲烷检测报警装置及时检测到甲烷并检测出甲烷的浓度。

进一步的，还包括吸气组件，吸气组件包括安装座6、风扇7、传动轴4和电机3，安装座6设置在进气道5内，风扇7设置在安装座6上，电机3设置在密封室14内，传动轴4贯穿密封室14侧壁，且传动轴4的一端与电机3连接，传动轴4的另一端与风扇7连接，传动轴4与密封室14侧壁之间设置为动密封；所述风扇7用于将外部气体吸入进气道5，进而促使外部气体进入气室2中。

由于在盲巷、密闭墙跟前等这些通风不良的地方，气流相对稳定，甲烷气体流动速度慢，智能甲烷检测报警装置不会在第一时间检测到甲烷，而是要等甲烷缓慢进入气室后才能检测甲烷气体的浓度，由于智能甲烷检测报警装置不能及时反应并发出警报，作业人员极易伸入盲巷深处或走到密封墙墙根而吸入过量甲烷导致中毒，甚至引发爆炸。为了使智能甲烷检测报警装置能及时检测环境中甲烷浓度并发出警报，本技术方案在进气道5中设置安装座6和风扇7，在密封室14内设置电机3，利用传动轴4传递电机3的扭矩并驱动风扇7转动，而且传动轴4为防静电的塑料材质，传动轴4与密封室14之间为动密封，防止甲烷气体进入密封室14中引发爆炸。当作业人员携打开智能甲烷检测报警装置后，电机3驱动传动轴4转动，传动轴4带动风扇7转动，进而主动将外部环境中的甲烷气体过滤后吸入进气道5中，这样就能保证智能甲烷检测报警装置随时都能在第一时间对甲烷浓度作出检测并根据检测结果发出警报。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。