一种煤矿用管道瓦斯气体采样器制造技术

本实用新型专利技术属于煤矿管道气体浓度检测设备领域；煤矿井下采样手动式负压瓦斯抽气筒抽取气样检测，耗时耗力且工作效率低，气样送入瓦斯测定器的过程中易被掺杂，测量结果不准确，现有的采样器在采集气样时，无法同时监测管道内的气压，本实用新型专利技术提供一种煤矿用管道瓦斯气体采样器，壳体内设有微型气泵和控制电路，通过压力采集电路、气泵控制电路和其他功能电路进行气样抽采，与传统的手动抽气泵相比，方便携带，采集气样的同时实时监测并显示管道内的压力，避免二次排气掺入其他气体，确保检测结果更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿用管道瓦斯气体采样器
本技术涉及煤矿管道气体浓度检测技术，更具体的说，涉及一种煤矿用管道瓦斯气体采样器。
技术介绍
目前，煤矿井下采集抽放瓦斯管路内瓦斯气样均采用手动式负压瓦斯抽气筒，采气样时，拉动活塞拉杆，吸气端内的单向阀打开，管道内瓦斯被吸入气筒内，而后向前快速推动活塞拉杆，排气端内的单向阀打开，将气筒内的瓦斯送入瓦斯检定器或取样袋内，如此重复数次，即可将瓦斯采入瓦斯检定器或取样袋内，但该方法耗时耗力，极大的影响了工作效率，在将气样送入瓦斯测定器内的过程中，气样易被掺杂，测量结果不准确；现有的采样器在采集气样时，无法同时监测管道内的气压。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种煤矿用管道瓦斯气体采样器，该技术采用芯片与微型气泵相结合，解决人工手动抽气排气费事费力的问题，提高了瓦斯气体采样的工作效率，进一步保障煤矿安全生产。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种煤矿用管道瓦斯气体采样器，包括采样器的壳体、排气接口和抽气接口，壳体正面设有显示屏和薄膜按键，壳体内部设有微型气泵和控制电路，微型气泵的排气口和抽气口分别连接排气接口和抽气接口；排气接口和抽气接口位于壳体的顶部；控制电路包括主控制器和连接在主控制器上的用于控制微型气泵的气泵电路，以及采集管道内气体压力信号的压力采集电路，气泵控制电路连接主控制器的第一信号输出端，压力采集电路连接柱控制器的第一信号输入端。进一步，控制电路还包括连接在主控制器上的显示电路、时钟电路、按键电路、电源电路和数据存储电路，显示电路和按键电路分别连接显示屏和薄膜按键。进一步，主控制器的第二信号输出端连接显示电路，第二信号输入端连接按键电路。进一步，壳体侧面设有充电接口。进一步，壳体内设置电池盒。进一步，壳体外表面设有设备编号涂层。进一步，压力采集电路的信号输入端连接压力传感器，压力传感器安装在抽气接口内。综上所述，专利技术具有以下有益效果：本技术采样芯片控制微型气泵采集管道瓦斯气样，便于操作且省时省力，进一步提高了瓦斯采样的工作效率；本技术与现有不锈钢材质的手动抽气式的采样器相比，更加轻便，方便携带，在采集瓦斯气样的同时，通过显示屏实时监测并显示管道内的压力，将采集的气样通过排气接头实时送入瓦斯测定器内，避免二次排气掺入其他气体，确保检测结果更加准确。附图说明图1为本技术的结构正视图；图2为本技术的侧面剖视图；图3为本技术的系统框图；图4为本技术的电源电路图；图5为本技术的微型气泵控制电路原理图；图6为本技术的压力采集电路原理图；图7为本技术的显示电路原理图；图8为本技术的时钟电路原理图；图9为本技术的数据存储电路原理图。图中：1-排气接口，2-抽气接口，3-气泵腔室，4-显示屏，5-薄膜按键，6-电池盒，7-充电接口，8-壳体，9-微型气泵。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明。如图1~9所示，本技术公开了一种煤矿用管道瓦斯气体采样器，包括采样器的壳体8、排气接口1和抽气接口2，壳体8正面设有显示屏4和薄膜按键5，壳体8外表面设有设备编号涂层，在编号涂层标记设备编号；壳体8内设置电池盒6，壳体8内部设有微型气泵9和控制电路，壳体8侧面设有充电接口7，使用充电器对本技术进行充电，微型气泵9的排气口和抽气口分别连接排气接口1和抽气接口2；控制电路包括主控制器和连接在主控制器上的用于控制微型气泵的气泵电路，以及采集管道内气体压力信号的压力采集电路，本实施例中，主控制器型号为STM32F103RCT6，主控制器作为本技术的核心控制器，控制微型气泵9的工作状态，抽取瓦斯管理内的瓦斯气样并通过排气接口1将瓦斯气样送入瓦斯测定器内，气泵控制电路连接主控制器的第一信号输出端，压力采集电路连接主控制器的第一信号输入端，压力传感器安装在抽气接口2内，压力采集电路的信号输入端连接压力传感器，用于采集管道内的压力信号，通过压力采集电路传输至主控制器，并通过显示屏4显示管道内的压力，压力传感器型号为XGZP6867；排气接口1和抽气接口2位于壳体8的顶部。控制电路还包括连接在主控制器上的显示电路、时钟电路、按键电路、电源电路和数据存储电路，显示电路和按键电路分别连接显示屏4和薄膜按键5，主控制器的第二信号输出端连接显示电路，第二信号输入端连接按键电路。如图4所示电源电路原理图中，本实施例采样标称3.7V的可充电锰酸锂电池，电源充电完成后的电压为4.2V，经过电压转换芯片，电压转换芯片型号TPS79533，输出3.3V电压为本技术供电即图中VCC3.3，电压转换芯片的输入端和输出端分别并联一个用于滤波的耦合电容，确保输出电压的稳定。图5为微型气泵控制电路原理图，采用稳压可调电路控制微型气泵，由于电机的国标允许电机转速存在10%的误差，故本技术选用稳压可调电路，气体采样器在抽取气样时有流量限制，通过控制流量以达到所采的气样与采样器抽采气样的流量一致，通过电压变化控制流量，便于本技术采集瓦斯气样，电压输出VOUT=VREF（1+R2/R1）+IadJR2；电压可调芯片型号LM1117，电阻R1选用可调电阻，通过调节电阻R1的阻值完成电压控制流量。图6为压力采集电路原理图，对压力传感器的偏移、灵敏度、温漂和非线性进行数字补偿，以电源电路的输出值VCC3.3为参考，产生一个经过校准、温度补偿后的标准电压信号；压力传感器通过I2C方式与主处理器连接，压力传感器将采集到的电压信号通过I2C_SDA信号线传输至主控制器，主控制器通过计算分析，将电压信号转化为相应的压力值。图7为显示电路原理图，本实施例中选用OLED显示，自发光无需背光灯，厚度薄，重量轻，视角范围大，分辨率高，驱动电压低，功耗更低，选用1.54寸OLED显示屏，通过SPI的连接方式与主控制器连接，同时主控制器将采集的压力值、时间值及微型气泵的控制指令通过SPI1_MOSI信号线传输至显示屏4进行显示。图8为时钟电路，时钟电路作为本技术的时间管理，提供记录时间，包括采集气样的时间、各种操作的时间，时钟采用PCF8563T时钟芯片，提供BCD方式的硬件日历功能，采用I2C串行总线与主控制器通讯，通过I2C1_SDA数据线将时间数据传输至主控制器。图9为数据存储电路，实现采样器采集瓦斯气样的时间、管道负压值的存储，存储芯片采用型号为FM25V02A的EEPROM，通过SPI接口与主控制器通讯，主控制器将采集的时间数据和压力数据通过SPI1_MOSI数据线传输至存储芯片进行存储。以上所述仅是本技术的优选实施方式，本技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本技术思路下的技术方案均属于本技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿用管道瓦斯气体采样器，其特征在于：包括采样器的壳体（8）、排气接口（1）和抽气接口（2），所述壳体（8）正面设有显示屏（4）和薄膜按键（5），壳体（8）内部设有微型气泵（9）和控制电路，微型气泵（9）的排气口和抽气口分别连接排气接口（1）和抽气接口（2）；所述排气接口（1）和抽气接口（2）位于壳体（8）的顶部；/n所述控制电路包括主控制器和连接在主控制器上的用于控制微型气泵的气泵电路，以及采集管道内气体压力信号的压力采集电路，气泵控制电路连接主控制器的第一信号输出端，压力采集电路连接柱控制器的第一信号输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿用管道瓦斯气体采样器，其特征在于：包括采样器的壳体（8）、排气接口（1）和抽气接口（2），所述壳体（8）正面设有显示屏（4）和薄膜按键（5），壳体（8）内部设有微型气泵（9）和控制电路，微型气泵（9）的排气口和抽气口分别连接排气接口（1）和抽气接口（2）；所述排气接口（1）和抽气接口（2）位于壳体（8）的顶部；
所述控制电路包括主控制器和连接在主控制器上的用于控制微型气泵的气泵电路，以及采集管道内气体压力信号的压力采集电路，气泵控制电路连接主控制器的第一信号输出端，压力采集电路连接柱控制器的第一信号输入端。


2.根据权利要求1所述的煤矿用管道瓦斯气体采样器，其特征在于：所述控制电路还包括连接在主控制器上的显示电路、时钟电路、按键电路、电源电路和数据存储电路，显示电路和按键电路分别连接显...

【专利技术属性】
技术研发人员：都海龙，张强，徐建兵，安晋松，赵玮烨，王少璞，王春进，周晋碧，李磊，亢健东，时珏，程鹏，李阳阳，王萌，杜军，
申请(专利权)人：山西晋煤集团技术研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西;14