一種光纖傳感瓦斯檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光纖傳感瓦斯檢測(cè)裝置，利用光纖傳感器實(shí)現(xiàn)瓦斯檢測(cè)功能，屬于煤炭技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是一種瓦斯監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭是我國(guó)目前最主要的能源，煤炭開(kāi)采過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)瓦斯?jié)舛冗^(guò)高，而產(chǎn)生礦難。我們國(guó)家的礦難死亡率與發(fā)達(dá)國(guó)家甚至發(fā)展中國(guó)家相比，是有較大差距的，百萬(wàn)噸死亡率可以打到0.1%以下，而我們2010年全國(guó)瓦斯事故死亡人數(shù)打到623人，其百萬(wàn)噸死亡率達(dá)到了 0.749%。這種差距是需要引起我們高度注重以及要努力研發(fā)解決難題的。
[0003]瓦斯是在一個(gè)指定環(huán)境或特定的作業(yè)過(guò)程中有害氣體總稱。它的主要成分是甲烷是一種無(wú)色無(wú)味的可燃性氣體，其主要在深層的地下。瓦斯是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，當(dāng)它在空氣中的濃度增加時(shí)，會(huì)造成環(huán)境中氧氣含量的降低，使人們受到窒息威脅:而且當(dāng)在空氣環(huán)境中含量達(dá)到40%以上就會(huì)立刻導(dǎo)致人員傷亡。在室外或者新鮮空氣環(huán)境中，其濃度達(dá)到5%-16%，遇到明火或者引燃，就會(huì)發(fā)生劇烈的爆炸燃燒。
[0004]現(xiàn)今我國(guó)的煤礦事故仍然偶有發(fā)生，瓦斯爆炸產(chǎn)生的大量有害氣體，更造成了無(wú)可避免的死亡。大型的瓦斯爆炸事故造成嚴(yán)重的損失也引起了各界的高度重視，在我國(guó)的煤礦事故而言，瓦斯事故的占比已經(jīng)超過(guò)一半，嚴(yán)重的威脅了井下人員的生命安全。甲烷的密度小于空氣，一般會(huì)聚集在礦井頂板或者近開(kāi)挖面，這給甲烷的遠(yuǎn)程檢測(cè)的研究和開(kāi)發(fā)變得非常必要。如果不能夠?qū)τ谕咚節(jié)舛鹊目焖贉?zhǔn)確的檢測(cè)，這會(huì)很大的制約煤礦的生產(chǎn)的安全穩(wěn)步發(fā)展，所以對(duì)于瓦斯?jié)舛鹊募皶r(shí)檢測(cè)也成為了煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的首要和必要選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:針對(duì)上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明一種光纖傳感瓦斯檢測(cè)裝置的目的是有效監(jiān)測(cè)礦井中瓦斯?jié)舛取?br>[0006]技術(shù)方案:一種光纖傳感瓦斯檢測(cè)裝置，包括激光器控制電路(1-1)、激光器(1-2)、光學(xué)發(fā)射裝置(1-3)、氣室電動(dòng)進(jìn)氣口(1-4)、測(cè)量氣室(1-5)、氣室電動(dòng)出氣口(1-6)、光學(xué)接收探測(cè)器(1-7)、激光器控制電路(2-1)、激光器(2-2)、光學(xué)發(fā)射裝置(2-3)、氣室電動(dòng)進(jìn)氣口(2-4)、測(cè)量氣室(2-5)、氣室電動(dòng)出氣口(2-6)、光學(xué)接收探測(cè)器(2-7)、激光器控制電路(k-Ι)、激光器(k-2 )、光學(xué)發(fā)射裝置(k-3 )、氣室電動(dòng)進(jìn)氣口( k-4)、測(cè)量氣室(k-5)、氣室電動(dòng)出氣口(k-6)、光學(xué)接收探測(cè)器(k-7)、數(shù)據(jù)采集處理(8)、計(jì)算機(jī)顯示器
(9)；
激光器控制電路(1 -1)、激光器(1 -2 )、光學(xué)發(fā)射裝置(1 -3 )、氣室電動(dòng)進(jìn)氣口( 1 -4 )、測(cè)量氣室(1-5)、氣室電動(dòng)出氣口(1-6)、光學(xué)接收探測(cè)器(1-7)構(gòu)成第I個(gè)檢測(cè)點(diǎn):激光器控制電路(1-1)的輸出與激光器(1-2)的控制端口連接，激光器(1-2)的光源輸出照射到光學(xué)發(fā)射裝置(1-3)，光學(xué)發(fā)射裝置(1-3)將激光器(1-2)的輸出光源進(jìn)行準(zhǔn)直后，照射到測(cè)量氣室(1-5)光源入射口，準(zhǔn)直后的光源進(jìn)入測(cè)量氣室(1-5)后從測(cè)量氣室(1-5)的光源輸出口照射到光學(xué)接收探測(cè)器(1-7)，光學(xué)接收探測(cè)器(1-7)接收到帶有氣體濃度信息的光信號(hào)，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將電信號(hào)送至數(shù)據(jù)采集處理(8)，數(shù)據(jù)采集處理(8)的將信號(hào)送至計(jì)算機(jī)顯示器(9);
第k個(gè)檢測(cè)點(diǎn):激光器控制電路(k-Ι)的輸出與激光器(k-2)的控制端口連接，激光器(k-2)的光源輸出照射到光學(xué)發(fā)射裝置(k-3)，光學(xué)發(fā)射裝置(k-3)將激光器(k-2)的輸出光源進(jìn)行準(zhǔn)直后，照射到測(cè)量氣室(k-5 )光源入射口，準(zhǔn)直后的光源進(jìn)入測(cè)量氣室(k-5 )后從測(cè)量氣室(k-5)的光源輸出口照射到光學(xué)接收探測(cè)器(k-7)，光學(xué)接收探測(cè)器(2-7)接收到帶有氣體濃度信息的光信號(hào)，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將電信號(hào)送至數(shù)據(jù)采集處理(8)，數(shù)據(jù)采集處理(8)的將信號(hào)送至計(jì)算機(jī)顯示器(9)。
[0007]第1個(gè)檢測(cè)點(diǎn)到第k個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與功能完全一致，很容易實(shí)現(xiàn)拓展。
[0008]一種光纖傳感瓦斯檢測(cè)裝置，其特征在于采用光纖法布里-珀羅(F-P)干涉?zhèn)鞲衅?，在測(cè)量氣室(1-5)是有法布里-珀羅結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。
[0009]一種光纖傳感瓦斯檢測(cè)裝置，其特征在于有兩種運(yùn)行模式，抽樣檢測(cè)模式和在線檢測(cè)模式:
抽樣檢測(cè)模式:氣室電動(dòng)進(jìn)氣口(1-4)打開(kāi)，栗入待檢測(cè)氣體，同時(shí)關(guān)閉氣室電動(dòng)出氣口(1-6)，當(dāng)測(cè)量氣室(1-5)充滿氣體時(shí)，關(guān)閉氣室電動(dòng)進(jìn)氣口(1-4);當(dāng)檢測(cè)完成后，打開(kāi)氣室電動(dòng)出氣口(1-6)，抽出測(cè)量氣室(1-5)內(nèi)的氣體，為下一次檢測(cè)做好準(zhǔn)備；
在線檢測(cè)模式:氣室電動(dòng)進(jìn)氣口(1-4)和氣室電動(dòng)出氣口(1-6)運(yùn)行在常開(kāi)狀態(tài)，氣體自由在測(cè)量氣室(1-5)流動(dòng)。
[0010]所述激光器控制電路(1-1):激光器控制電路控制激光器的溫度和頻率，使激光器能穩(wěn)定的發(fā)出我們需要的特定波長(zhǎng)的光。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，溫度的變化對(duì)激光器發(fā)出的光的波長(zhǎng)是有影響的，因此需要激光器控制電路進(jìn)行控制。
[0011]所述激光器(1-2):通過(guò)控制激光器控制電路，激光器可以發(fā)出我們需要的特定波長(zhǎng)的光，應(yīng)用于檢測(cè)系統(tǒng)中。根據(jù)檢測(cè)的需要，激光器發(fā)出的光到達(dá)光學(xué)發(fā)射裝置時(shí)應(yīng)該是準(zhǔn)直的，因此在該激光器發(fā)出的光需要經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直之后才能傳輸?shù)焦鈱W(xué)發(fā)射裝置。
[0012]所述光學(xué)發(fā)射裝置(1-3):光學(xué)發(fā)射裝置將準(zhǔn)直后的光發(fā)射到測(cè)量氣室。
[0013]所述氣室電動(dòng)進(jìn)氣口(1-4)由電動(dòng)閥門構(gòu)成，閥門具有密封功能，同時(shí)還具備栗入氣體功能，將待測(cè)氣體栗入測(cè)量氣室(1-5)中。
[0014]所述測(cè)量氣室(1-5):測(cè)量氣室在這里是有法布里-珀羅結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，在檢測(cè)中它作為裝載測(cè)量氣體的工具。檢測(cè)開(kāi)始時(shí)保證里面的氣體為空，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將待測(cè)量的瓦斯氣體栗入到測(cè)量氣室中，栗入氣體后通過(guò)氣室電動(dòng)出氣口(1-6)關(guān)閉氣室，進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)束后，抽出氣體，保持吸收池的清潔，為下次檢測(cè)做準(zhǔn)備。
[0015]所述氣室電動(dòng)出氣口(1-6)由電動(dòng)閥門構(gòu)成，閥門具有密封功能，同時(shí)還具備抽出氣體功能，將測(cè)量氣室(1-5)中的氣體抽出。
[0016]所述光學(xué)接收探測(cè)器(1-7):接收由測(cè)量氣室出來(lái)的帶有氣體濃度信息的光信號(hào)，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將電信號(hào)傳導(dǎo)出去。
[0017]所述數(shù)據(jù)采集處理(8):處理帶有濃度信息的電信號(hào)。
[0018]所述計(jì)算機(jī)顯示器(9):將處理后的信號(hào)進(jìn)行顯示，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0019]有益效果:本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明靈敏度高及檢測(cè)的精度高。
[0020](2)本發(fā)明系統(tǒng)可以快速、在線并且實(shí)時(shí)檢測(cè)瓦斯氣體的濃度，并具有報(bào)警功能。
【附圖說(shuō)明】
[0021]
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；