具有防尘、除尘及防爆功能的传感器检测方法及产品和用途技术

一种具有防尘、除尘功能的传感器检测方法及产品和用途，在保证传感器检测的反应时间的基础上，将现有的传感器系统由静态的、时间连续型的监测形式，改变为动态的、时间离散型监测形式，既传感器将按一定的时间间隔，通过间断式的方式对被监测的媒质进行采样检测。同时，此传感器采取传感器和传感器探头相对独立的设计。在新的传感器探头母型插孔的内部充满二氧化碳或其他惰性气体，由插孔表面的薄膜密封。薄膜表面有特殊的刻纹，受力后能按刻纹破裂。惰性气体能保证新传感器安装过程中的防爆的要求；破裂的薄膜起到密封圈的作用，能保证传感器卸载的时候的防爆的功能。从而实现传感器探头安全，快速，方便的更换的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在高粉尘、高危环境中的监测传感器的检测方法及产品，尤其是指一种用于工矿场所的，基于防尘、除尘及防爆的监测传感器的检测方法及产品，属于监测传感器技术应用领域。本专利技术还涉及一种前述传感器产品的用途。
技术介绍
现在中国国内的工矿场所的监测系统(如瓦斯检测)，都是静态的监测传感器，即为了保证监测系统的实时性，传感器探头时刻同所监测的媒质，如空气，发生接触。传感器探头本身总是裸露在媒质中。在一般的家庭，医院，办公室中，这种静态的传感器系统能起到很好的作用。但是，如果在高粉尘的环境中(如矿井中)，如果继续采用这种静态的传感器系统，我们将面临很大的问题。正因为传感器探头本身是裸露在空气中的，空气中的落尘过程将导致传感器探头表面的灰尘越来越多。随着时间的推移，积累的灰尘越来越多，传感器探头同空气的接触面积越来越小，最后，将导致传感器失灵，从而整个传感器监测系统将不能正常的工作。甚至可能出现这种情况，在高粉尘的环境中，如煤矿矿井中，新安装的瓦斯监测传感器，几天以后，煤炭粉尘就把瓦斯监测传感器探头封死，导致新安装的监测系统完全失效。现在有很多技术，比如说纳米技术，其思想主要是“防”，利用不同物质之间相排斥的原理，阻止灰尘的积累。但粉尘的成分非常复杂，可能有些物质可以相互排斥；但有些可能没有作用，甚至会相互吸引。因此，这种静态的“防”，不能有效的解决高粉尘环境中，由于落尘导致的传感器失灵的问题。同时，在高危环境下，传感器探头更换及更换过程中，还应该考虑防爆的问题。因此，很有必要对现有的传感器加以改进。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有工矿场所等高粉尘环境中传感器监测系统存在的缺陷，提出一种动态的、以防和除相结合为指导思想的传感器检测方法及产品结构。采用该检测方法设计的传感器，能有效的减少传感器探头的粉尘的积累，保持传感器探头的灵敏度，同时传感器的探头为防爆结构，在更换传感器探头的过程中，具有防爆的功能。本专利技术的另一目的在于提出一种上述传感器的用途。通过分析研究发现，传感器探头都有一个时效性，一旦传感器探头将要过期的时候，应该为传感器更换探头。因此，在传感器系统例行维护的时候，技术人员需要能够快速，安全，方便的为传感器更换传感器探头，完成系统地维护和更新。因此，在设计结构中，传感器和传感器探头为相对独立的两个部分，以插拔的方式连接。利用二氧化碳或其他惰性气体能阻止燃烧的原理，实现安全、方便、迅速的为传感器更换新的传感器探头。从而延长工矿场所等高粉尘、高危环境中传感器的使用寿命，降低传感器系统的全寿命成本。本专利技术的技术解决方案是在保证传感器检测的反应时间的基础上，将现有的传感器系统由静态的、时间连续型的监测形式，改变为动态的、时间离散型监测形式，既传感器将按一定的时间间隔，通过间断式的方式对被监测的媒质进行检测。这个时间间隔可以根据所监测对象的特点加以调节。该传感器及方法可应用于矿井生产安全监控领域，同时可以应用于石油，化工，机械等行业高粉尘环境中的安全生产监控领域。这种间断式检测的传感器本身是个封闭的结构，传感器本身和传感器探头为相对独立的两个部分，在传感器底部安装一个可间断性开启或关闭的装置。当可间断性开启或关闭的装置关闭的时候，传感器是封闭的；当可间断性开启或关闭的装置打开的时候，将露出一个小孔，便于传感器探头伸出传感器，对媒质进行检测。传感器探头平时藏在传感器内部，不与媒质发生接触。当需要检测的时候，传感器打开可间断性开启或关闭的装置，传感器探头与一个传动装置相联，传感器通过传动装置带动可向下伸出，对媒质进行检测。检测的时间长度可以根据需要和传感器探头的灵敏度进行调节。当检测完毕以后，传感器探头向内移动，缩入传感器内部。然后，可间断性开启或关闭的装置关闭，完成整个的检测周期。同时，在小孔的周围，沿小孔边缘将安装一些毛刷。这些毛刷从小孔中心向四周呈辐射状安置，能覆盖住整个小孔。当传感器探头伸出的时候，毛刷能对传感器探头刷尘一次；当传感器探头向上缩入传感器的时候，毛刷又能对传感器探头刷尘一次。每次刷尘，粉尘会因为重力的原因，脱离毛刷，向下飘落。当可间断性开启或关闭的装置关闭以后，毛刷藏在传感器内部，以保证毛刷本身在非检测期间，不与媒质发生接触，防止落尘。传感器内部的基座和传感器探头的连接为拔插式连结。连接传感器的基座为公型插头，传感器探头为母型插孔。新的传感器探头的母型插孔内部，充满二氧化碳或其他惰性气体，插孔处由易破的薄膜密封，防止惰性气体渗漏。惰性气体能保证新的传感器探头插入传感器基座的过程中，隔离可能由于金属摩擦产生的火花或电火花，起到防爆的功能。同时，传感器探头母型插孔封口处的薄膜表面，有些刻纹，在传感器基座公型插头插入的过程中，薄膜能按设计的刻纹破裂，形成密封圈，起到接口处密封的效果。这种密封圈能有效的隔绝将来更换传感器探头时，拔出过程中，能隔绝由于金属摩擦可能产生的火花或电火花，同样也起到防爆的作用。传感器本身是密封的，内部所有的器件都密封在内部，以满足工矿场所防爆的要求。采用这种方式，能在不影响传感器本身功能的基础上，实现传感器探头的快速、安全的更换。传感器和传感器探头设计成为相对独立的两个部分，采用插拔的方式连接。传感器基座为公型插头，传感器探头为母型插孔。这里，我们利用二氧化碳或其他惰性气体能够阻止燃烧的原理，在新传感器探头母型插孔的内部，充满惰性气体，在插孔表面处，用薄膜密封，防止惰性气体在传感器探头存储，运输过程中的渗漏。新传感器探头母型插孔内部的惰性气体能有效地在安装过程中，隔离外部空气和由于金属摩擦可能产生的火花或电火花。薄膜表面有一些刻纹，能按预先设计形状破裂。安装完毕以后，破裂的薄膜能起到密封圈的功能，从而保证将来传感器探头同传感器公型插头脱离的过程中，有效地与空气隔离可能产生的电火花或金属机械摩擦产生的火花。这种传感器及传感器探头的设计，能有效地保证传感器在安装和更换传感器探头过程中的防爆的要求。本专利技术的工作原理是在保证传感器检测的反应时间的基础上，将现有的传感器由静态的、时间连续型的工作方式，转变成动态的、时间离散型的工作方式。按照一定的时间间隔，将时间轴分成多个检测周期。在每个检测周期开始的时候，传感器的滑盖打开，传感器探头通过传感器底部小孔伸出传感器，对被监测的媒质进行采样检测。当检测完毕以后，传感器探头将缩入传感器内部，滑盖关闭，整个传感器进入封闭状态，等待下一个检测周期的开始。在传感器内部结构中，小孔的周围将安装毛刷，利用传感器探头的伸出和缩入的机械运动，对传感器探头进行刷尘，以保证传感器探头表面的清洁。因此，在每个检测周期中，传感器探头有两个状态第一为检测状态，第二为非检测状态。在检测状态的时候，传感器探头处于传感器之外，同被监测的媒质接触，进行检测；在非检测隔离状态的时候，传感器探头处于传感器的内部，同外部隔离。这种周期性的工作形式，既能保证传感器监测的时效性，又能有效的防止传感器探头表面的积尘。同时，通过在每个检测周期中，利用传感器探头伸出和缩入的动作，同小孔周围的毛刷产生的相对机械运动，清除传感器探头表面的粉尘，从而达到传感器探头表面除尘的目的。本专利技术的有益效果是，能很好解决在高粉尘的环境中，传感器探头因为落尘导致的传感器失灵的本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有防尘、除尘及防爆功能的传感器检测方法，其特征在于：在保证传感器检测的反应时间的基础上，将现有的传感器系统由静态的、时间连续型的监测形式，改变为动态的、时间离散型监测形式，既传感器将按一定的时间间隔，通过间断式的方式对被监测的媒质进行检测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾锃，
申请(专利权)人：曾锃，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]