一种地下管网红外甲烷气体智能探测器的制作方法

本实用新型属于甲烷探测器领域，具体涉及一种地下管网红外甲烷气体智能探测器。

背景技术：

随着城市化进程的不断推进，市政地下管网迅速增加，相应的，近年来城市地下管网气体爆炸或人员中毒事故时也有发生，其中一个原因是地下管网环境潮湿、相对封闭，废水、排污物分解大量易燃易爆、有毒有害气体如ch4、h2s、co等，这类气体积聚在地下管网的空间里，一旦浓度超标，就有可能造成爆炸或人员中毒的事故；另一个原因是由于燃气管道年久失修，燃气管网发生泄漏。同时，由于地下管网处于人口密集城市地区，一旦出现事故将对人民生命财产带来巨大损失。地下污水管道中微生物发酵产生的气体中主要成分是甲烷，燃气中的主要成分也是甲烷，因此对地下管网中的甲烷浓度进行监测就显得非常重要。

现有的甲烷探测器一般采用“非色散红外检测”(ndir)技术，它基于气体对红外光吸收的郎伯—比尔吸收定律，使用电调制红外光源，采用单光路双波长测量，即一个红外光源发出红外信号，被探测元件和参比元件吸收，并产生不同的电信号，再结合温度传感器所提供的温度信号，交控制电路识别、比较，计算出当前甲烷浓度的真实值。由控制芯片识别出甲烷的安全浓度环境和危险浓度环境，并点亮不同颜色的二极管以提醒操作人员，并且可以通过无线或者有线传输方式将预警信息传递给远程控制中心。

但是现有的甲烷气体探测器存在精度不高的问题，而且现在地下管网中使用的甲烷气体探测器是煤矿中常用的甲烷气体探测器，没有为地下管网专门设计的甲烷气体探测器，但是煤矿中的环境与地下管网中的环境并不相同，地下管网中更加潮湿。水汽对红外光具有很强的吸收作用，造成测量结果不准确。因此，有必要对现有的甲烷气体探测器进行改进。

技术实现要素：

针对现有技术中甲烷气体探测器精度不高的问题，本实用新型提供一种地下管网红外甲烷气体智能探测器，其目的在于：提高甲烷气体探测器的精度。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种地下管网红外甲烷气体智能探测器，包括外壳、安装架、进气口和出气口，安装架与外壳固定连接，所述安装架上连接有红外光源、温度传感器、上反射镜、测定元件和参比元件，所述外壳内设置有与上反射镜相互平行且位置对应的下反射镜，所述红外光源设置在上反射镜的一端，所述下反射镜的一端设置有旋转镜，所述红外光源与旋转镜的位置对应，所述测定元件和参比元件设置为一体，所述红外光源与测定元件之间的连线与旋转镜的转轴相互垂直，所述旋转镜的转轴与下反射镜相互平行。

采用该技术方案后，红外光源发出的红外光经过旋转镜反射后，照射到上反射镜上，然后在上反射镜与下反射镜之间多次反射，最终照射到测定元件和参比元件上，红外光在装置中通过的光程变长，被装置中的甲烷吸收得更多，甲烷探测器的精度更高。

优选的，所述旋转镜上连接有转轴ⅱ，转轴ⅱ两端与外壳通过轴承连接，转轴ⅱ上连接有从动齿轮，外壳上设置有转轴ⅰ，转轴ⅰ一端连接有与从动齿轮配合的主动齿轮，转轴ⅰ另一端伸出外壳且连接有旋钮。

采用该技术方案后，旋转旋钮，带动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮旋转，从而带动旋转镜转动，旋转镜转动后改变红外光的光路，红外光在上反射镜和下反射镜之间反射的次数也随之变化，相应的，甲烷探测器的精度也随之变化，从而实现了甲烷探测器的精度调节功能。

优选的，所述主动齿轮的直径小于从动齿轮的直径。

采用该技术方案后，主动齿轮转动数圈，从动齿轮才能转动一圈，方便精确调节旋转镜的角度，实现甲烷探测器精度的精确调节。

优选的，还包括防潮层，所述防潮层中设置有干燥剂，防潮层的形状为桶状，防潮层的外表面与外壳的内表面连接。

采用该技术方案后，进入装置中的水汽被防潮层吸收，能够消除水汽带来的误差。

优选的，所述进气口和出气口中设置有疏水膜。

采用该技术方案后，被测气体中只有空气分子能够通过疏水膜，而水分子不能通过，进一步消除了水汽带来的误差。

优选的，所述进气口和出气口外侧设置有防护罩，所述防护罩上设置有数个通孔。

采用该技术方案后，防护罩能够保护疏水膜不受固体颗粒的破坏，并且防护罩上设置有通孔，不影响被测气体进出。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.红外光源发出的红外光经过旋转镜反射后，照射到上反射镜上，然后在上反射镜与下反射镜之间多次反射，最终照射到测定元件和参比元件上，红外光在装置中通过的光程变长，被装置中的甲烷吸收得更多，甲烷探测器的精度更高。

2.外壳外侧设置旋钮，旋转旋钮，带动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮旋转，从而带动旋转镜转动，旋转镜转动后改变红外光的光路，红外光在上反射镜和下反射镜之间反射的次数也随之变化，相应的，甲烷探测器的精度也随之变化，实现对甲烷探测器精度的调节。

3.主动齿轮小于从动齿轮，主动齿轮转动数圈，从动齿轮才能转动一圈，方便精确调节旋转镜的角度，实现甲烷探测器精度的精确调节。

4.设置防潮层，进入装置中的水汽被防潮层吸收，能够消除水汽带来的误差。

5.进气口和出气口设置疏水膜，被测气体中只有空气分子能够通过疏水膜，而水分子不能通过，进一步消除了水汽带来的误差。

6.进气口和初期口设置防护罩，保护疏水膜不受固体颗粒的破坏，并且防护罩上设置有通孔，不影响被测气体进出。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中的a-a剖面图；

图3是图1中的b部分局部放大图。

其中，1-外壳，2-防潮层，3-安装架，4-红外光源，5-温度传感器，6-测定元件，7-参比元件，8-上反射镜，9-下反射镜，10-进气口，11-出气口，12-疏水膜，13-防护罩，14-旋转镜，15-从动齿轮，16-主动齿轮，17-转轴ⅰ，18-转轴ⅱ，19-旋钮。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1～图3对本实用新型作详细说明。

一种地下管网红外甲烷气体智能探测器，包括外壳1、安装架3、进气口10和出气口11。外壳1和安装架3均采用不锈钢制成，安装架3与外壳1焊接连接，所述安装架上连接有红外光源4、温度传感器5、上反射镜8、测定元件6和参比元件7。所述红外光源4采用红外发光管。所述外壳1内设置有与上反射镜8相互平行且位置对应的下反射镜9，所述红外光源4设置在上反射镜8的一端，所述下反射镜9的一端设置有旋转镜14，所述红外光源4与旋转镜14的位置对应，所述测定元件6和参比元件7设置为一体，所述红外光源4与测定元件6之间的连线与旋转镜14的转轴相互垂直，所述旋转镜14的转轴与下反射镜9相互平行。

这样设置能够保证红外光源4发出的红外光经过旋转镜14反射后，照射到上反射镜8上，然后在上反射镜8与下反射镜9之间多次反射，最后照射到测定元件6和参比元件7上。通过旋转镜4、上反射镜8和下反射镜9的设置，红外光在装置中通过的光程变长，被装置中的甲烷吸收得更多，因此甲烷探测器的精度更高。

优选的，所述旋转镜14上连接有转轴ⅱ18，转轴ⅱ18两端与外壳1通过轴承连接，转轴ⅱ18上连接有从动齿轮15，外壳1上通过轴承连接有转轴ⅰ17，转轴ⅰ17一端连接有与从动齿轮15配合的主动齿轮16，转轴ⅰ17另一端伸出外壳1且连接有旋钮19，旋钮19上设置有花纹用于防滑。

旋转旋钮19，主动齿轮16转动，主动齿轮16带动从动齿轮15旋转，从而带动旋转镜14转动，旋转镜14转动后改变红外光的光路，红外光在上反射镜8和下反射镜9之间反射的次数随之变化，光程相应的变化，本实用新型的精度也随之变化，实现对精度的调节。或者通过电机与转轴ⅰ17相连，电机外接控制电路，实现对本实用新型的自动控制。

优选的，所述主动齿轮16的直径小于从动齿轮15的直径，方便精确调节旋转镜14的角度，实现对本实用新型精度的精确调节。

优选的，还包括防潮层2，所述防潮层2中设置有干燥剂，防潮层2的形状为桶状，防潮层2的外表面与外壳1的内表面连接。进入装置中的水汽被防潮层吸收，能够消除水汽带来的误差。

优选的，所述进气口10和出气口11中设置有疏水膜12。疏水膜12仅供空气分子通过的特性使得装置中水汽含量进一步减小，装置的误差更小。

进一步优选的，所述进气口10和出气口11外侧设置有防护罩13，所述防护罩13上设置有数个通孔。防护罩13保护疏水膜12不受固体颗粒的破坏，并且防护罩13上设置有通孔，不影响被测气体进出。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。