手持激光瓦斯檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及檢測領(lǐng)域，公開了一種手持激光瓦斯檢測裝置，該裝置包括：信號發(fā)生電路，被配置成產(chǎn)生驅(qū)動激光發(fā)射器的測量信號；所述激光發(fā)射器，被配置成響應(yīng)于所述測量信號發(fā)射激光束；反射光接收器，被配置成接收反射激光束；以及信號分析電路，被配置成對所述反射激光束進行分析得到瓦斯檢測結(jié)果。通過上述技術(shù)方案，提供了一種手持激光瓦斯檢測裝置，該裝置能夠高效進行瓦斯檢測，且使用方式靈活。
【專利說明】
手持激光瓦斯檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及檢測領(lǐng)域，具體地，涉及一種手持激光瓦斯檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭行業(yè)中的瓦斯(或甲烷)災(zāi)害始終是煤礦安全生產(chǎn)的大敵。在煤礦開采過程中，隨著開采進行安全方面的隱患逐漸增多，瓦斯事故，特別是重大、特大瓦斯事故在煤礦事故中占的比例逐年升尚。
[0003]煤礦中瓦斯的主要成分是甲烷，約占83%_89%，瓦斯是煤礦自然災(zāi)害的重要根源。瓦斯達到一定濃度能使人窒息、遇火源爆炸，瓦斯爆炸還極易引起煤塵爆炸。煤與瓦斯突出也是一種強烈的動力現(xiàn)象和嚴重的災(zāi)害。
[0004]及時、準確地檢測甲烷氣體的產(chǎn)生源、泄漏源及濃度，對于工礦安全運行、人身安全和環(huán)境保護都有著重要的作用。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中提供了多種瓦斯檢測方案，例如，電化學式瓦斯檢測裝置、紅外線瓦斯檢測裝置等。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的檢測裝置大都需要在檢測位置附近固定設(shè)置，然后通過信號線將檢測結(jié)果向中控系統(tǒng)反饋。這樣的檢測方式檢測位置固定、檢測方式不靈活，并且檢測效率低下。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)中急需一種能夠靈活高效實現(xiàn)瓦斯檢測的裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的是提供一種設(shè)備，該設(shè)備能夠高效進行瓦斯檢測，且使用方式靈活。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種手持激光瓦斯檢測裝置，該裝置包括:
[0009]信號發(fā)生電路，被配置成產(chǎn)生驅(qū)動激光發(fā)射器的測量信號；
[0010]所述激光發(fā)射器，被配置成響應(yīng)于所述測量信號發(fā)射激光束；
[0011 ]反射光接收器，被配置成接收反射激光束；以及
[0012]信號分析電路，被配置成對所述反射激光束進行分析得到瓦斯檢測結(jié)果。
[0013]進一步地，所述信號發(fā)生電路包括:信號發(fā)生器，被配置成產(chǎn)生初始測量信號；以及脈沖放大器，被配置成將所述初始測量信號放大輸出所述測量信號。
[0014]進一步地，所述信號分析電路包括:A/D轉(zhuǎn)換器，被配置成將所述反射光接收器輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；信號比較器，被配置成將所述數(shù)字信號與參考信號進行比較；以及結(jié)果判斷器，被配置成根據(jù)所述信號比較器的比較結(jié)果確定瓦斯檢測結(jié)果。
[0015]進一步地，所述裝置還包括:聲光報警器，與所述信號分析電路耦合，被配置成當所述瓦斯檢測結(jié)果為超限時報警。
[0016]進一步地，所述反射光接收器包括接收光纖和光線傳感器，其中，所述接收光線，被配置成接收所述反射激光束；以及所述光線傳感器，被配置成根據(jù)所述反射激光束輸出模擬電信號。
[0017]進一步地，所述裝置還包括:殼體，被配置成適于手持；以及所述手持激光瓦斯檢測裝置的組件設(shè)置在所述殼體中。
[0018]進一步地，所述裝置還包括:觸發(fā)開關(guān)，被配置成在觸發(fā)時使所述信號發(fā)生電路上電。
[0019]進一步地，所述觸發(fā)開關(guān)，為定時觸發(fā)開關(guān)。
[0020]通過上述技術(shù)方案，提供了一種手持激光瓦斯檢測裝置，該裝置能夠高效進行瓦斯檢測，且使用方式靈活。
[0021]本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】

[0022]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0023]圖1是本實用新型一個實施方式提供的一種手持激光瓦斯檢測裝置;以及
[0024]圖2是是本實用新型另一個實施方式提供的手持激光瓦斯檢測裝置。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0026]圖1是本實用新型一個實施方式提供的一種手持激光瓦斯檢測裝置。如圖1所示，本實用新型提供一種手持激光瓦斯檢測裝置，該裝置包括:信號發(fā)生電路11，被配置成產(chǎn)生驅(qū)動激光發(fā)射器的測量信號;所述激光發(fā)射器12，被配置成響應(yīng)于所述測量信號發(fā)射激光束;反射光接收器13，被配置成接收反射激光束；以及信號分析電路14，被配置成對所述反射激光束進行分析得到瓦斯檢測結(jié)果。
[0027]通過上述技術(shù)方案，提供了一種手持激光瓦斯檢測裝置，該裝置能夠高效進行瓦斯檢測，且使用方式靈活。
[0028]在本實用新型的實施方式中提供的手持激光瓦斯檢測裝置可以是基于紅外吸收分光檢測原理，例如可以使用激光二極管作為光源。由于激光可被甲烷進行吸收，測量時，將手持激光瓦斯檢測裝置指向目標探測物如管道、地表等，通過接收被反射回來的激光束來測量激光束的吸收系數(shù)，從而實現(xiàn)檢測甲烷堆或泄漏的目的。檢測裝置可以采用柱體密度(即甲烷密度PPM乘以甲烷柱體高度M)作為測量單位。
[0029]在本實用新型的實施方式中，可以采用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(TunableD1de Laser Absorpt1n Spectroscopy，TDLAS)利用激光能量被氣體分子“選頻”吸收形成吸收光譜的原理來測量氣體種類和濃度。
[0030]圖2是是本實用新型另一個實施方式提供的手持激光瓦斯檢測裝置。如圖2所示，在實施方式中，所述信號發(fā)生電路11可以包括:信號發(fā)生器111，被配置成產(chǎn)生初始測量信號；以及脈沖放大器112，被配置成將所述初始測量信號放大輸出所述測量信號。
[0031]在實施方式中，信號發(fā)生器111可以是按照預(yù)定程序輸出恒定或可變的初始測量信號。在一個實施方式中，信號發(fā)生器111輸出的信號可以是正弦波。在另一個實施方式中，信號發(fā)生器111輸出的信號可以是三角波。在再一個實施方式中，信號發(fā)生器111輸出的信號可以是矩形波。
[0032]脈沖放大器112可以是能夠?qū)﹄娦盘栠M行放大輸出的各種類型的放大器，例如晶體管放大器、集成運算放大器等。
[0033]在實施方式中，所述反射光接收器13可以包括接收光纖131和光線傳感器132，其中，所述接收光線131，被配置成接收所述反射激光束；以及所述光線傳感器132，被配置成根據(jù)所述反射激光束輸出模擬電信號。
[0034]在實施方式中，所述信號分析電路14可以包括:A/D轉(zhuǎn)換器141，被配置成將所述反射光接收器13輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;信號比較器142，被配置成將所述數(shù)字信號與參考信號進行比較；以及結(jié)果判斷器143，被配置成根據(jù)所述信號比較器的比較結(jié)果確定瓦斯檢測結(jié)果。
[0035]在實施方式中，所述裝置還可以包括:聲光報警器15，與所述信號分析電路14耦合，被配置成當所述瓦斯檢測結(jié)果為超限時報警。
[0036]在實施方式中，所述裝置還可以包括:殼體，被配置成適于手持；以及所述手持激光瓦斯檢測裝置的組件設(shè)置在所述殼體中。在優(yōu)選的實施方式中，所述裝置還可以包括:觸發(fā)開關(guān)16，被配置成在觸發(fā)時使所述信號發(fā)生電路11上電。通過觸發(fā)開關(guān)16，可以手動控制手持激光瓦斯檢測裝置工作或停止。在一個實施方式中，可以設(shè)置手持激光瓦斯檢測裝置始終工作，通過觸發(fā)開關(guān)16可以將手持激光瓦斯檢測裝置停止。在另一個實施方式中，可以設(shè)置手持激光瓦斯檢測裝置始終停止，通過觸發(fā)開關(guān)16可以將手持激光瓦斯檢測裝置激活從而開始工作。在實施方式中，觸發(fā)開關(guān)16可以是定時觸發(fā)開關(guān)。通過定時觸發(fā)開關(guān)，可以將手持激光瓦斯檢測裝置設(shè)置為周期性觸發(fā)工作，以節(jié)約電能，以及實現(xiàn)間隔檢測從而實現(xiàn)更加靈活的檢測方式。
[0037]本實用新型提供的手持激光瓦斯檢測裝置主要具有以下優(yōu)點:
[0038]惡劣環(huán)境適應(yīng)能力強，無需采樣預(yù)處理系統(tǒng)，實現(xiàn)現(xiàn)場在線連續(xù)測量；
[0039]克服了背景氣體、水分和粉塵的吸收干擾，測量精度大大提高；
[0040]響應(yīng)速度快，實現(xiàn)工業(yè)過程實時在線管理；
[0041]可同時檢測多種氣體參數(shù)，能測量分析多種氣體，應(yīng)用面廣，儀器發(fā)展?jié)摿Υ螅?br>[0042]光纖傳輸特性使系統(tǒng)的應(yīng)用更加靈活，性價比更高。
[0043]本實用新型實施方式提供的手持激光瓦斯檢測裝置可用于煤礦、隧道挖掘、天然氣開采輸運等領(lǐng)域。此外，采用TDLAS技術(shù)可同時在線測量氣體的濃度、溫度和流速等，并可實現(xiàn)多種氣體如CO、⑶2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCNX2H2、C2H4等的自動檢測。
[0044]本實用新型實施方式提供的手持激光瓦斯檢測裝置的舉例的主要性能指標如下:
[0045]甲烷探測范圍0.01-99%;
[0046]測量誤差彡±1%F.S;
[0047]響應(yīng)時間〈IS;
[0048]環(huán)境溫度0-40。；
[0049]報警方式為聲、光報警。
[0050]以上結(jié)合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。
[0051]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0052]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種手持激光瓦斯檢測裝置，其特征在于，該裝置包括: 信號發(fā)生電路，被配置成產(chǎn)生驅(qū)動激光發(fā)射器的測量信號； 所述激光發(fā)射器，被配置成響應(yīng)于所述測量信號發(fā)射激光束； 反射光接收器，被配置成接收反射激光束；以及 信號分析電路，被配置成對所述反射激光束進行分析得到瓦斯檢測結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號發(fā)生電路包括: 信號發(fā)生器，被配置成產(chǎn)生初始測量信號；以及 脈沖放大器，被配置成將所述初始測量信號放大輸出所述測量信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號分析電路包括: A/D轉(zhuǎn)換器，被配置成將所述反射光接收器輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 信號比較器，被配置成將所述數(shù)字信號與參考信號進行比較；以及 結(jié)果判斷器，被配置成根據(jù)所述信號比較器的比較結(jié)果確定瓦斯檢測結(jié)果。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 聲光報警器，與所述信號分析電路耦合，被配置成當所述瓦斯檢測結(jié)果為超限時報警。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述反射光接收器包括接收光纖和光線傳感器，其中， 所述接收光線，被配置成接收所述反射激光束；以及 所述光線傳感器，被配置成根據(jù)所述反射激光束輸出模擬電信號。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 殼體，被配置成適于手持；以及 所述手持激光瓦斯檢測裝置的組件設(shè)置在所述殼體中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 觸發(fā)開關(guān)，被配置成在觸發(fā)時使所述信號發(fā)生電路上電。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述觸發(fā)開關(guān)，為定時觸發(fā)開關(guān)。
【文檔編號】G01N21/39GK205719964SQ201620651886
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】張騏, 潘濤
【申請人】中國神華能源股份有限公司, 神華信息技術(shù)有限公司