一种便携式光干涉型甲烷检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种甲烷检测装置，具体涉及一种便携式光干涉型甲烷检测装置。
【背景技术】
[0002]我国是世界煤炭生产和消费大国，煤炭工作向机械化和自动化方向发展，确保矿井的生产安全，防止瓦斯爆炸事故的发生，国内外煤矿研究所在此领域已经进行了很长时间的研究，也已开发出很多类型的甲烷检测仪器。但是目前已有的甲烷检测仪器都普遍存在着体积较大、功能单一、精确度不高的缺点。为了避免瓦斯爆炸事故的一个重要措施就是要做好瓦斯的检测工作，掌握煤矿瓦斯的变化情况，一旦出现异常，及时采取相应措施，保障煤矿的安全生产。瓦斯的主要成分是甲烷，二氧化碳，一氧化碳等。瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体，与空气混合在一起后，既看不到，摸不着，也闻不出来。瓦斯在空气中浓度增大时，能使空气中的氧气含量相对降低，而使人窒息。由于煤矿瓦斯的主要成分为甲烧，因此对煤矿瓦斯的检测可以转化为对甲烷的检测，实时检测甲烷气体浓度对于保障生产安全的意义重大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种便携式光干涉型甲烷检测装置。本发明采用非接触式测量方式，易于控制，智能化高，准确性高，便于推广使用。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种便携式光干涉型甲烷检测装置，其特征在于:包括光路处理模块、COMS摄像采集系统和核心开发板；所述光路处理模块包括光源、聚光镜、平面镜、上参考气室、下参考气室、被测气室、折光透镜、反射棱镜、聚焦物镜和干涉条纹成像面，所述上参考气室位于被测气室的上方，所述下参考气室位于被测气室的下方，所述折光棱镜位于被测气室的右侧，所述平面镜倾斜设置在被测气室的左侧，所述聚光镜设置在平面镜的下方，所述光源设置在聚光镜的下方，所述反射棱镜设置在平面镜的下方且位于光源的右侧，所述聚焦物镜设置在反射棱镜的右侧，所述干涉条纹成像面设置在聚焦物镜的右侧；所述COMS摄像采集系统由摄像头和与所述摄像头相连接的FIFO数据存储区组成；所述核心开发板由C2000处理器、显示监控模块、声光报警器和储存模块组成，所述C2000处理器的输入端与FIFO数据存储区的输出端相接，所述C2000处理器的输出端接有声光报警器和储存模块，所述C2000处理器的输出端接有显示监控模块。
[0005]上述的一种便携式光干涉型甲烷检测装置，其特征在于:所述摄像头采用OV公司的0V6620摄像头。
[0006]上述的一种便携式光干涉型甲烷检测装置，其特征在于:所述C2000处理器采用TMS320F28027。
[0007]上述的一种便携式光干涉型甲烷检测装置，其特征在于:所述声光报警器采用KXH18声光报警器。
[0008]上述的一种便携式光干涉型甲烷检测装置，其特征在于:所述聚光镜采用PMMA聚光镜。
[0009]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0010]1、本发明操作简便，易于控制:改变原有的甲烷检测方式，利用数字化的处理，使计算结果更加精确。只需通过观察显示曲线得出当前浓度值。
[0011]2、本发明智能化高:采用高精度图像处理技术，减少人为误差。
[0012]综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，便于推广使用。
[0013]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的电路原理框图。
[0015]图2为本发明光路处理模块的结构示意图。
[0016]附图标记说明:
[0017]I 一光路处理模块；1-1 一光源；1-2—聚光镜；
[0018]1-3—平面镜；1-4 一上参考气室；1-5—被测气室；
[0019]1~6一折光透镜； 1-7—下参考气室；1-8—干涉条纹成像面；
[0020]1-9一聚焦物镜； 1-10—反射棱镜；2—COMS摄像米集系统；
[0021]2-1一摄像头； 2-2—FIFO数据存储区；3—核心开发板；
[0022]3-1—C2000处理器；3_2—显示监控模块； 3_3—声光报警器；
[0023]3-4—储存模块。
【具体实施方式】
[0024]如图1和图2所示的一种便携式光干涉型甲烷检测装置，包括光路处理模块1、COMS摄像采集系统2和核心开发板3 ;所述光路处理模块I包括光源1-1、聚光镜1-2、平面镜1-3、上参考气室1-4、下参考气室1-7、被测气室1-5、折光透镜1-6、反射棱镜1_10、聚焦物镜1-9和干涉条纹成像面1-8，所述上参考气室1-4位于被测气室1-5的上方，所述下参考气室1-7位于被测气室1-5的下方，所述折光棱镜1-6位于被测气室1-5的右侧，所述平面镜1-3倾斜设置在被测气室1-5的左侧，所述聚光镜1-2设置在平面镜1-3的下方，所述光源1-1设置在聚光镜1-2的下方，所述反射棱镜1-10设置在平面镜1-3的下方且位于光源1-1的右侧，所述聚焦物镜1-9设置在反射棱镜1-10的右侧，所述干涉条纹成像面1-8设置在聚焦物镜1-9的右侧；所述COMS摄像采集系统2由摄像头2-1和与所述摄像头2-1相连接的FIFO数据存储区2-2组成；所述核心开发板3由C2000处理器3_1、显示监控模块3-2、声光报警器3-3和储存模块3-4组成，所述C2000处理器3_1的输入端与FIFO数据存储区2-2的输出端相接，所述C2000处理器3-1的输出端接有声光报警器3-3和储存模块3-4，所述C2000处理器3-1的输出端接有显示监控模块3-2。
[0025]本实施例中，所述摄像头2-1采用OV公司的0V6620摄像头。所述C2000处理器3-1采用TMS320F28027。所述声光报警器3_3采用KXH18声光报警器。所述聚光镜1_2采用PMMA聚光镜。
[0026]如果以空气室和甲烷室都充入同密度的新鲜空气时产生的条纹为基准(对零)，当其它气体(如甲烷)进入被测气室时，因其折射率与空气不同，使光路光程发生变化，干涉条纹发生偏移，此偏移量即可用来表示甲烷浓度。甲烷浓度越高偏移越多。当甲烷室充入含有甲烷的空气时(抽气测定)，由于空气室和甲烷室中含的甲烷