一種防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及借助于測(cè)定材料的化學(xué)或物理性質(zhì)來測(cè)試材料，具有涉及甲烷氣體光譜學(xué)檢測(cè)探頭，該裝置適用于檢測(cè)礦井內(nèi)瓦斯氣體。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭行業(yè)是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中傷亡事故最嚴(yán)重的行業(yè)，目前國(guó)有重點(diǎn)煤礦大多數(shù)屬于瓦斯礦井，其主要成分是甲烷，采掘時(shí)極易發(fā)生瓦斯爆炸事故，造成嚴(yán)重的人民生命和財(cái)產(chǎn)損失。近年來，國(guó)內(nèi)外開展瓦斯氣體的光譜學(xué)檢測(cè)方法及光學(xué)氣體傳感器的相關(guān)研宄，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)氣體的高選擇性、高靈敏、快速非接觸檢測(cè)，然而礦井下的高粉塵環(huán)境使得光學(xué)氣體傳感器表面易有煤灰污染吸附，嚴(yán)重影響了光學(xué)氣體傳感器和外界氣體流通，使光學(xué)氣體傳感器對(duì)痕量甲烷氣體的感應(yīng)速度降低，引入測(cè)量誤差。因此，甲烷氣體光學(xué)探頭的防塵功能成為本領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)。
[0003]公開號(hào)為CN 101865825A的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了“一種微型開放式光纖氣體樣品池，包括有盒狀的池身，其特征在于:所述池身中開有貫通池身且截面為矩形的氣道，氣道的通氣口位于所述池身兩個(gè)對(duì)稱側(cè)壁上，所述池身另外兩個(gè)對(duì)稱側(cè)壁的中心位置分別開有通孔，所述通孔在同一水平線上相對(duì)，有光路可調(diào)的自聚焦透鏡分別安裝在所述通孔中，所述自聚焦透鏡分別各自與位于池身外的兩個(gè)單模光纖一一光學(xué)連接?！痹摪l(fā)明專利申請(qǐng)所述的方案還公開了一種防塵結(jié)構(gòu)，該防塵結(jié)構(gòu)包括設(shè)在樣品池外的保護(hù)盒體，所述保護(hù)盒體的兩通氣窗口上設(shè)有可更換式PTFE濾膜，防止灰塵和水汽由氣路通道進(jìn)入樣品池。上述專利申請(qǐng)所述的方案雖然可解決樣品池的防塵問題，提高環(huán)境安全監(jiān)測(cè)的可靠性，但是，仍然需要頻繁停產(chǎn)更換，尤其是一旦疏于更換就會(huì)造成漏報(bào)而釀成安全事故。
[0004]公開號(hào)為CN 102879528A的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種“傳感探頭防塵方法及裝置”，其中，所述的傳感探頭防塵裝置包括:傳感探頭、過濾簾、卷簾主滾筒、卷簾從滾筒、微型電機(jī)和定時(shí)控制器；過濾簾的兩端分別連卷簾主滾筒和卷簾從滾筒，定時(shí)控制器的輸出接微型電機(jī)，微型電機(jī)連接卷簾主滾筒；所述傳感探頭防塵方法是:在傳感探頭前面安裝防塵裝置，通過防塵裝置的定時(shí)控制器控制卷簾主滾筒旋轉(zhuǎn)，將被防塵堵塞部分的過濾簾卷進(jìn)卷簾主滾筒內(nèi)，將卷簾從滾筒上干凈的部分過濾簾更新到傳感探頭進(jìn)氣口前部，保證環(huán)境氣體能夠無阻擋地接入傳感探頭。上述專利申請(qǐng)所述的方案雖然可延長(zhǎng)更換過濾簾(即濾膜)的周期，但是，由于卷繞在從滾筒上過濾簾的長(zhǎng)度有限，還是要停產(chǎn)更換過濾簾，而且更換下來的過濾簾需要人工清潔才能重復(fù)使用，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。此外，如果要將上述專利申請(qǐng)所述的方案用于改進(jìn)公開號(hào)為CN 101865825A的發(fā)明專利申請(qǐng)所述方案就必須采用兩套系統(tǒng)才能遮蓋住氣道的兩端口。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭，該探頭可長(zhǎng)期工作，避免疏于更換過濾簾而釀成安全事故。
[0006]本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案為:
[0007]一種防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭，該探頭包括保護(hù)盒、設(shè)在保護(hù)盒內(nèi)的傳感氣室和帶狀濾膜；其中，所述傳感氣室內(nèi)設(shè)有前后貫穿的橫截面為矩形的氣道，所述氣道左右側(cè)壁上相對(duì)設(shè)有C-Lens透鏡，所述的氣道透過設(shè)在保護(hù)盒上的通氣窗口與大氣連通，其特征在于，
[0008]所述的保護(hù)盒與傳感氣室之間設(shè)有帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由設(shè)在傳感氣室上側(cè)的兩只的滾輪和設(shè)在傳感氣室下側(cè)的兩只的滾輪組成，其中所述的滾輪均支承在保護(hù)盒上；
[0009]所述的帶狀濾膜為環(huán)形，且環(huán)繞在所述滾輪上將所述氣道的兩端口遮蓋；
[0010]所述帶狀濾膜的外側(cè)設(shè)有吸塵刷，該吸塵刷支承在保護(hù)盒上，刷毛作用在帶狀濾膜上。
[0011]由于所述的帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由四只滾輪組成，因此，如果每一只滾輪分別采用一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)不僅浪費(fèi)，而且很難保證同步；如果以一只滾輪為主動(dòng)輪來驅(qū)動(dòng)，另外三只滾輪則為被動(dòng)輪，在此情況下，當(dāng)帶狀濾膜的張緊力不夠時(shí)就會(huì)打滑。為了解決上述難題，本發(fā)明的改進(jìn)方案是，每一滾輪的支承軸上均設(shè)有皮帶輪，一傳動(dòng)皮帶環(huán)繞在所有皮帶輪上。
[0012]本發(fā)明所述防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭的另一改進(jìn)方案是，所述的吸塵刷的刷毛作用在位于傳感氣室一側(cè)的兩只的滾輪中間的帶狀濾膜上。該改進(jìn)方案既可吸走被刷毛揚(yáng)起的粉塵，也可吸掉含在帶狀濾膜微孔內(nèi)的粉塵。
[0013]為了提高進(jìn)一步改善防塵效果，本發(fā)明第三個(gè)改進(jìn)方案是，在接近所述氣道前后的兩端口處的傳感氣室的上側(cè)和下側(cè)分別設(shè)有與帶狀濾膜厚度相適應(yīng)的條形孔，所述分帶狀濾膜穿越條形孔將氣道的兩端口遮蓋。
[0014]本發(fā)明所述防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭中的帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可連續(xù)驅(qū)動(dòng)帶狀濾膜轉(zhuǎn)動(dòng)，也可視環(huán)境粉塵濃度間隙驅(qū)動(dòng)帶狀濾膜轉(zhuǎn)動(dòng)，及時(shí)更新遮蓋在所述氣道端口上的帶狀濾膜。
[0015]由于本發(fā)明所述的帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)帶狀濾膜循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，并利用吸塵刷將帶狀濾膜上的粉塵即時(shí)清除，因此可長(zhǎng)期工作，避免疏于更換過濾簾而釀成安全事故。此夕卜，本發(fā)明還具有只需要一套帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)即可遮蓋住氣道的兩端口的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭的一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(立體圖)。
[0017]圖2為圖1所示實(shí)施例中帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與傳感氣室的結(jié)構(gòu)示意圖(立體圖)。
[0018]圖3為圖1所示實(shí)施例中吸塵刷與帶狀濾膜及滾輪之間位置關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為圖1所示實(shí)施例中吸塵刷的結(jié)構(gòu)分解圖(立體圖)。
[0020]圖5為圖1所示實(shí)施例中吸塵刷的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6為圖1所示實(shí)施例的使用狀態(tài)圖。
[0022]圖7為本發(fā)明所述防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭的另一個(gè)具體實(shí)施例中帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與傳感氣室的結(jié)構(gòu)示意圖(立體圖)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]例I
[0024]為了將探頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚，圖1移開了前面的蓋板6并去掉了帶狀濾膜9。
[0025]參見圖1，傳感氣室I為矩形的六面體，其體內(nèi)設(shè)有前后貫穿的橫截面為矩形的氣道2，氣道2左右側(cè)壁上相對(duì)設(shè)有C-Lens透鏡3 ;所述的傳感氣室I設(shè)在形狀為六面體的保護(hù)盒內(nèi)4，該護(hù)盒內(nèi)4由邊框5和蓋在其前后兩蓋板6組成，每一蓋板6的中部正對(duì)所述氣道2的位置設(shè)有通氣窗7，氣道2透過通氣窗7與大氣連通；傳感氣室I在氣道2的端口兩側(cè)設(shè)有4個(gè)螺孔22，對(duì)應(yīng)地，在蓋板6上開設(shè)4個(gè)通孔23，利用螺釘將傳感氣室I固定在蓋板6上。
[0026]參見圖1并結(jié)合圖2，保護(hù)盒4與傳感氣室I之間設(shè)有帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由設(shè)在傳感氣室I上側(cè)的兩只的滾輪8和設(shè)在傳感氣室I下側(cè)的兩只的滾輪8組成，4只滾輪8均支承在保護(hù)盒4的邊框5的左側(cè)。帶狀濾膜9為環(huán)形，且環(huán)繞在4只滾輪8上將氣道2的兩端口遮蓋。
[0027]參見圖2或圖3，為了提高進(jìn)一步改善防塵效果，在接近氣道2前后的兩端口處的傳感氣室I的上側(cè)和下側(cè)分別設(shè)有與帶狀濾膜9厚度相適應(yīng)的條形孔16，帶狀濾膜9穿越條形孔16將氣道2的兩端口遮蓋。
[0028]參見圖1并結(jié)合圖3?5，傳感氣室I上側(cè)的兩只的滾輪8的中間和傳感氣室I下側(cè)的兩只的滾輪8中間的帶狀濾膜的外側(cè)分別設(shè)有一吸塵刷10，該吸塵刷10由刷頭11、吸氣管12和刷毛13組成，整個(gè)吸塵刷10由吸氣管12支承在保護(hù)盒4的邊框5的左側(cè)，刷毛13作用在帶狀濾膜9上。所述的吸塵刷10的結(jié)構(gòu)與常規(guī)的吸塵刷類似，其具體結(jié)構(gòu)為:刷頭11的體內(nèi)設(shè)有空腔14，吸氣管12設(shè)在刷頭11的端部并與空腔14連通，刷毛13設(shè)在刷頭11的下表面，該下表面在相鄰兩根刷毛13之間設(shè)有吸氣孔15，每一吸氣孔15均與空腔14連通。
[0029]參見圖6，所述帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一只滾輪8的支承軸與電機(jī)17的輸出軸連接，即可由該滾輪8通過帶狀濾膜9驅(qū)動(dòng)另外三只滾輪8同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0030]參見圖6，先采用管道18將兩只吸塵刷10的吸氣管12并聯(lián)，再將管道18與吸塵器連接，吸塵刷10即可將揚(yáng)起的粉塵和含在帶狀濾膜9微孔內(nèi)的粉塵清除。在帶狀濾膜9繞氣道2的前后兩端口循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即不斷地更新位于氣道2前后兩端口部位的帶狀濾膜9。
[0031]例2
[0032]參見圖7，本例是例I改進(jìn)方案，該改進(jìn)方案例I的區(qū)別在于，每一滾輪8的支承軸上均設(shè)有皮帶輪20，一傳動(dòng)皮帶21環(huán)繞在所有皮帶輪20上。本例所述的改進(jìn)方案相當(dāng)于把例I所述的帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包角增大了 4倍，因此不會(huì)打滑，傳動(dòng)更加可靠。
[0033]本例中，上述以外的實(shí)施方法和使用方法均與例I相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭，該探頭包括保護(hù)盒、設(shè)在保護(hù)盒內(nèi)的傳感氣室和帶狀濾膜；其中，所述傳感氣室內(nèi)設(shè)有前后貫穿的橫截面為矩形的氣道，所述氣道左右側(cè)壁上相對(duì)設(shè)有C-Lens透鏡，所述的氣道透過設(shè)在保護(hù)盒上的通氣窗口與大氣連通，其特征在于， 所述的保護(hù)盒與傳感氣室之間設(shè)有帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由設(shè)在傳感氣室上側(cè)的兩只的滾輪和設(shè)在傳感氣室下側(cè)的兩只的滾輪組成，其中所述的滾輪均支承在保護(hù)盒上； 所述的帶狀濾膜為環(huán)形，且環(huán)繞在所述滾輪上將所述氣道的兩端口遮蓋； 所述帶狀濾膜的外側(cè)設(shè)有吸塵刷，該吸塵刷支承在保護(hù)盒上，刷毛作用在帶狀濾膜上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭，其特征在于，每一滾輪的支承軸上均設(shè)有皮帶輪，一傳動(dòng)皮帶環(huán)繞在所有皮帶輪上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭，其特征在于，所述的吸塵刷的刷毛作用在位于傳感氣室一側(cè)的兩只的滾輪中間的帶狀濾膜上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭，其特征在于，在接近所述氣道前后的兩端口處的傳感氣室的上側(cè)和下側(cè)分別設(shè)有與帶狀濾膜厚度相適應(yīng)的條形孔，所述的帶狀濾膜穿越條形孔將氣道的兩端口遮蓋。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防塵甲烷氣體光學(xué)檢測(cè)探頭，該探頭包括保護(hù)盒、設(shè)在保護(hù)盒內(nèi)的傳感氣室和帶狀濾膜；其中，所述傳感氣室內(nèi)設(shè)有前后貫穿的橫截面為矩形的氣道，所述氣道左右側(cè)壁上相對(duì)設(shè)有C-Lens透鏡，所述的氣道透過設(shè)在保護(hù)盒上的通氣窗口與大氣連通，其特征在于，所述的保護(hù)盒與傳感氣室之間設(shè)有帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該帶狀濾膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由設(shè)在傳感氣室上側(cè)的兩只的滾輪和設(shè)在傳感氣室下側(cè)的兩只的滾輪組成，其中所述的滾輪均支承在保護(hù)盒上；所述的帶狀濾膜為環(huán)形，且環(huán)繞在所述滾輪上將所述氣道的兩端口遮蓋；所述帶狀濾膜的外側(cè)設(shè)有吸塵刷，該吸塵刷支承在保護(hù)盒上，刷毛作用在帶狀濾膜上。本探頭可長(zhǎng)期工作，避免疏于更換過濾簾而釀成安全事故。
【IPC分類】G01N21-15
【公開號(hào)】CN104634739
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510025873
【發(fā)明人】何瑩, 張玉鈞, 徐金鳳, 尤坤, 高彥偉, 劉建國(guó), 劉文清
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日