甲烷检测装置和方法制造方法及图纸

技术编号:14747448 阅读:130 留言:0更新日期:2017-03-02 00:07
本公开涉及了一种甲烷检测装置和方法,包括与甲烷气体环境连通的反射室(1)、用于朝向所述反射室(1)内发射红外光源的红外发射器(2)以及用于接收由所述反射室(1)反射的所述红外光源的检测器(3)。通过反射室使得能够在有限狭小的体积内对光线进行多次反射,延长光程,充分提高了甲烷气体的检测灵敏度,实现甲烷气体检测的微型化。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及气体检测领域,具体地,涉及一种甲烷检测装置和方法
技术介绍
煤矿瓦斯事故的不断出现使煤矿的安全生产受到了极大地威胁,根据煤炭部资料统计:全国有2079家大型国有煤矿,21569家地方煤矿。瓦斯传感器用量超过100万只,年需求量约10万只左右。另外,据有关部门估测,我国天然气泄漏大于6%,因此甲烷气体传感器的研制被广泛关注和研究。在红外光谱的检测中,光程的长度直接决定甲烷气体的检测灵敏度,通常,光程越长,检测灵敏度越高,但体积也就越大,限制甲烷气体的检测。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种甲烷检测装置,该装置能够实现甲烷检测的微型化。本公开的另一个目的是提供一种甲烷检测方法,使用上述提供的甲烷检测装置。为了实现上述目的,本公开提供一种甲烷检测装置,包括与甲烷气体环境连通的反射室、用于朝向所述反射室内发射红外光源的红外发射器以及用于接收由所述反射室反射的所述红外光源的检测器。可选地,所述反射室包括下底板以及垂直布设于所述下底板上的侧围板,该侧围板的内壁上安装有反射镜,所述红外发射器和所述检测器分别安装到所述下底板上。可选地,所述侧围板形成为圆筒形曲板。可选地,所述侧围板由多块平板拼接而成。可选地,所述侧围板包括顺序拼接的第一侧板、第二侧板、第三侧板以及第四侧板,所述第一侧板与所述第四侧板之间形成有用于固定所述红外发射器的发射端和所述检测器的接收端的安装口。可选地,所述第一侧板和所述第四侧板间隔设置的间隙形成所述安装口。可选地,所述下底板从所述间隙向外凸出,以用于安装所述红外发射器和所述检测器。可选地,所述反射室还包括上盖板,该上盖板形成为孔板。可选地,所述检测器为光电检测器。根据本公开的另一方面,提供一种甲烷检测方法,使用上述提供的甲烷检测装置,第一步,将所述甲烷检测装置放置到充满甲烷气体的环境内,所述红外发射器朝向所述第一侧板发射红外光源,光电检测器接收经过多次反射的所述红外光源,并将光信号转化为电信号传输给控制器的处理单元;第二步,所述处理单元将所述电信号转化为待测甲烷的吸收谱;第三步,将得出的所述吸收谱与所述控制器内的数据库比对,得出所述待测甲烷的成分和含量。本公开的有益效果是:红外发射器向反射室内发射能够被待测气体吸收的红外光源,红外光源可以在反射室内经过多次反射,最终进入到检测器中检测,检测器检测经过待测气体的红外光源的光信号并获得待测气体的吸收谱,与数据库进行比对,从而能够获得待测气体的成分和含量。经过反射室的多次反射,使得在有限体积内红外光源的光程明显增长,并且提高了气体检测的灵敏度,实现了气体检测的微型化。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:图1是本公开提供的甲烷检测装置的结构图(未示出上盖板)。图2是图1的另一角度的结构图。附图标记说明1反射室2红外发射器3反射镜11下底板12侧围板121第一侧板122第二侧板123第三侧板124第四侧板具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。如图1和图2所示,本公开提供一种甲烷检测装置,包括与甲烷气体环境连通的反射室1、用于朝向反射室1内发射红外光源的红外发射器2以及用于接收由反射室1反射的红外光源的检测器3。这样,反射室1内充满甲烷气体,通过红外发射器2向反射室1内发射能够被待测甲烷气体吸收的红外光源,红外光源可以在反射室1内经过多次反射,最终进入到检测器3中,检测器3检测经过甲烷气体的红外光源的光信号并获得甲烷气体的吸收谱,与数据库进行比对,从而能够获得甲烷气体的成分和含量。经过反射室1的多次反射,使得在有限体积内红外光源的光程明显增长,并且提高了气体检测的灵敏度,光程增长可以在保证气体检测灵敏度的情况下能够实现气体检测装置的微型化。具体地,如图1所示,在本实施方式中,反射室1包括下底板11以及垂直布设于下底板11上的侧围板12,该侧围板12的内壁上安装有反射镜3,红外发射器2和检测器3分别安装到下底板11上。即,通过反射镜3的安装使得红外光源可以进行多次反射,增加光程。因此,能够在提高光程的情况下,可以实现本检测装置的体积较小。在本实施方式中,如图1和图2所示,侧围板12可以由多块平板拼接而成。在其他实施方式中,侧围板12也可以为圆筒形曲板。侧围板12可以由四块平板拼接而成,具体地,四块平板可以为顺序拼接的第一侧板121、第二侧板122、第三侧板123以及第四侧板124,第一侧板121与第四侧板124之间形成有用于固定红外发射器2的发射端和检测器3的接收端的安装口。即,通过安装口的设置,能够使得红外发射器2发射红外光源通过该安装口进入到反射室1内,并且反射后的红外光源可以通过安装口反射到检测器3的接收端,以此实现发射和接收的检测过程。具体地,第一侧板121和第四侧板124间隔设置的间隙形成上述的安装口。即,侧围板12可以形成为半封闭围板,这样,红外发射器2和检测器3能够通过第一侧板121和第四侧板124之间形成的间隙进行发射和接收的检测过程。除此之外,为了固定红外发射器2和检测器3到下底板11,在本实施方式中,如图1所示,下底板11从间隙向外凸出,以用于安装红外发射器2和检测器3。为了防止本检测装置的反射室1内进入灰尘等杂质,在本实施方式中,反射室1还可以包括上盖板,该上盖板可以形成为孔板。即,上盖板上可以具有多个通孔以使得反射室1可以与甲烷气体连通,并能够有效解决防灰止尘的问题。在其他实施方式中,也可以在侧围板12的上方罩设一个网罩,对此本公开不作限制。在本实施方式中,检测器3可以为光电检测器。光电检测器接收到红外光源的光信号后,可以将光信号转化为电信号,然后传输动控制器的处理单元,处理单元将电信号转化为待测甲烷的吸收谱,将得出的吸收谱与控制器内的数据库比对,便可以得出待测甲烷的成分和含量。综上,本公开提供一种甲烷检测装置和方法,通过反射室内对于红外光源的多次反射,实现在有限体积内增加光程,并提高甲烷检测的灵敏度,实现了气体检测的微型化。以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。本文档来自技高网...
甲烷检测装置和方法

【技术保护点】
一种甲烷检测装置,其特征在于,包括与甲烷气体环境连通的反射室(1)、用于朝向所述反射室(1)内发射红外光源的红外发射器(2)以及用于接收由所述反射室(1)反射的所述红外光源的检测器(3)。

【技术特征摘要】
1.一种甲烷检测装置,其特征在于,包括与甲烷气体环境连通的反射室(1)、用于朝向所述反射室(1)内发射红外光源的红外发射器(2)以及用于接收由所述反射室(1)反射的所述红外光源的检测器(3)。2.根据权利要求1所述的甲烷检测装置,其特征在于,所述反射室(1)包括下底板(11)以及垂直布设于所述下底板(11)上的侧围板(12),该侧围板(12)的内壁上安装有反射镜(3),所述红外发射器(2)和所述检测器(3)分别安装到所述下底板(11)上。3.根据权利要求2所述的甲烷检测装置,其特征在于,所述侧围板(12)形成为圆筒形曲板。4.根据权利要求2所述的甲烷检测装置,其特征在于,所述侧围板(12)由多块平板拼接而成。5.根据权利要求4所述的甲烷检测装置,其特征在于,所述侧围板(12)包括顺序拼接的第一侧板(121)、第二侧板(122)、第三侧板(123)以及第四侧板(124),所述第一侧板(121)与所述第四侧板(124)之间形成有用于固定所述红外发射器(2)的发射端和所述检测器(3)的接收端...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄亦谦
申请(专利权)人:北京千安哲信息技术有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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