一种提高矿用火焰传感器感知距离和自检能力的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种提高矿用火焰传感器感知距离和自检能力的装置，包括外凸球面视窗、红外火焰传感器、红外反射装置和自检装置；外凸视窗凸进抽采管路，光敏二极管接近视窗内表面，反射装置的反射板呈45

A device for improving the sensing distance and self checking ability of mining flame sensor

【技术实现步骤摘要】
一种提高矿用火焰传感器感知距离和自检能力的装置


[0001]本专利技术涉及传感器
，具体为一种提高矿用火焰传感器感知距离和自检能力的装置。

技术介绍

[0002]约80％以上的井下顺层钻孔瓦斯抽采浓度会在短时间内衰减到6％
‑
20％，因此井下低浓度瓦斯的抽采 工作成为了瓦斯治理的一个重点内容。但是瓦斯治理不仅要重视瓦斯抽采的高效性，更要关注抽采工作的 安全性。当抽采管路中瓦斯浓度介于5％
‑
16％时，可能会发生爆炸；当瓦斯浓度低于5％时，遇高温火源并 不爆炸，只能在火焰外围形成稳定的燃烧层。故而在爆炸灾害发生前检测到火焰的存在有着防患于未然的 作用与必要性。目前，在低浓度瓦斯抽采管路中设置分结管，安装火焰传感器监测火源成为了一种重要的 预防瓦斯爆炸的方法。
[0003]现有低浓度瓦斯抽采管路中布置的火焰传感器，其探测视窗为平面视窗，传感器的光敏二极管位于 视窗内，也即处于分结管内(抽采管壁外)，因而在火焰未传播到探测视窗正下方前，无法检测到紫外 或红外射线，也就无法检测到火情。
[0004]因此，考虑到瓦斯灾害的发展的迅速性，研发出能更早的探测到火情的火焰传感器，对于瓦斯灾害 的防止实为必要。另一方面，现有低浓度瓦斯抽采管路中布置的火焰传感器，服役一段时间后，会因为 瓦斯风流中带有的灰尘覆盖住红外探测视窗或者其他故障而无法监测到火情，火焰传感器的自清洗与自 检功能不可或缺。

技术实现思路

[0005]为解决以上现有问题，本专利技术提供一种提高矿用火焰传感器感知距离和自检能力的装置。本专利技术通 过以下技术方案实现。
[0006]一种提高矿用火焰传感器感知距离和自检能力的装置，包括外凸球面探测视窗、红外火焰传感器及 其传感器外壳、红外反射装置以及自检装置；
[0007]所述外凸球面探测视窗与所述传感器外壳形成一体，所述传感器外壳将所述外凸球面探测视窗分为 上下两个部分；所述红外反射装置设在所述外凸球面探测视窗的正下方，由位于其迎光侧的一红外射线 反射板和位于其背光侧的一导风板组成，并固定于抽采管路的下壁；所述自检装置由高压水枪、红外发 光二极管以及控制器组成；所述高压水枪包括向上喷水枪与向下喷水枪。
[0008]进一步的，所述外凸球面探测视窗由半球面与圆环外缘组成，呈草帽状；所述半球面凸进所述抽采 管路的长度为一光敏二极管的长度，且所述红外火焰传感器的光敏二极管接近于所述外凸球面探测视窗 的球面内壁；所述圆环外缘与所述传感器外壳通过螺栓加垫片紧密连接。
[0009]进一步的，所述传感器外壳设有一光亮塑料板与一薄隔热棉将所述外凸球面探测视窗分为上下两个 部分，上层固定有应用电路板，红外探测头在下层。
[0010]进一步的，所述红外反射装置由红外反射装置固定螺栓与垫片及L型固定脚垫固定于所述抽采管路 的下壁。
[0011]进一步的，所述红外射线反射板为一与抽采下管壁夹角呈45
°
并附着于所述外凸球面探测视窗正下方 瓦斯抽采管壁上且对红外射线有着高反射率的二氧化钛纳米膜状板，其上下边向上管壁的垂直投影分别 相切于所述外凸球面探测视窗的两侧与上管壁交接处。
[0012]进一步的，所述导风板呈流线型。
[0013]进一步的，所述高压水枪的供水管路与所述红外发光二极管的供电管路从所述抽采管路的下壁穿入， 穿过所述红外反射装置，穿出所述导风板1，再外接于喷水花洒与红外射线发射管。
[0014]进一步的，所述向上喷水枪的供水管指向所述外凸球面探测视窗，所述向下喷水枪的供水管向下弯 曲指向所述红外射线反射板，所述红外发光二极管的供电线路管向所述红外射线反射板弯曲，使所述红 外射线发射管位于所述红外射线反射板的上方、所述外凸球面探测视窗的正下方。
[0015]进一步的，所述控制器由PLC、电磁阀、火焰传感器输入自检控制按钮、红外发光二极管限流电阻以 及报警灯组成。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]本专利技术的火焰传感器具有如下的优点：
[0018]1.外凸进抽采管路中的球面探测视窗结合视窗内部加长的红外探测头(光敏二极管)，使得感知距 离大大提升，可以提前检测到发生在抽采管路中的火情。
[0019]2.红外反射板由于其特殊的布置角度(与抽采下管壁夹角呈45
°
)，由反射定律知，能够将抽采管路 中下侧一部分横向传来的红外射线正好以90
°
的方向全部反射到球面视窗上，增加了入射红外光线，增加 提前感知火情的可能性。
[0020]3.反射装置中流线型导风板的加入使得反射板后侧可能形成旋涡的担心被化解，且反射板与导风板 样条连接减小了局部阻力。
[0021]4.水流与红外射线发射装置解决了现有火焰传感器视窗灰尘覆盖问题及其他传感器自身故障，实现 了自清洗与自检功能，形成了一个完整的系统。
附图说明
[0022]图1为传统的火焰传感器的结构图；
[0023]图2为本专利技术外观的正视图；
[0024]图3为本专利技术红外反射装置与自检装置的立体图；
[0025]图4为本专利技术自检装置的细部放大图；
[0026]图5为本专利技术自检系统的工作程序图；
[0027]图6为本专利技术自检系统的电路连接图。
[0028]其中，附图标记说明如下：
[0029]1.传统传感器光敏二极管，2.传统传感器应用电路板，3.传统传感器装置外壳，4.传统传感器分结 管，5.瓦斯抽采管路，6.探测视窗，7.外凸球面探测视窗，8.探测头，9.应用电路板，10.外接线缆，11.传 感器外壳，12.分结管，13.紧固螺栓，14.薄隔热棉，15.光亮
塑料板，16.红外射线反射板，17.导风板， 18.红外反射装置固定螺栓，19.抽采管路，20.向上喷水枪，21.向下喷水枪，22.红外发光二极管，23. 固定脚垫。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本专利技术的技术方案作更为详细、完整的说明。
[0031]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、
ꢀ“
厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”[0032]“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特 定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指 明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或 者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0034]如附图1所示，现有浓度瓦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高矿用火焰传感器感知距离和自检能力的装置，其特征在于，包括外凸球面探测视窗、红外火焰传感器及其传感器外壳、红外反射装置以及自检装置；所述外凸球面探测视窗与所述传感器外壳形成一体，所述传感器外壳将所述外凸球面探测视窗分为上下两个部分；所述红外反射装置设在所述外凸球面探测视窗的正下方，由位于其迎光侧的一红外射线反射板和位于其背光侧的一导风板组成，并固定于抽采管路的下壁；所述自检装置由高压水枪、红外发光二极管以及控制器组成；所述高压水枪包括向上喷水枪与向下喷水枪。2.根据权利要求1所述的一种提高矿用火焰传感器感知距离和自检能力的装置，其特征在于：所述外凸球面探测视窗由半球面与圆环外缘组成，呈草帽状；所述半球面凸进所述抽采管路的长度为一光敏二极管的长度，且所述红外火焰传感器的光敏二极管接近于所述外凸球面探测视窗的球面内壁；所述圆环外缘与所述传感器外壳通过螺栓加垫片紧密连接。3.根据权利要求1所述的一种提高矿用火焰传感器感知距离和自检能力的装置，其特征在于：所述传感器外壳设有一光亮塑料板与一薄隔热棉将所述外凸球面探测视窗分为上下两个部分，上层固定有应用电路板，红外探测头在下层。4.根据权利要求1所述的一种提高矿用火焰传感器感知距离和自检能力的装置，其特征在于：所述红外反射装置由红外反射装置固定螺栓与垫片及L型固定脚垫固定于所述抽采管路的下壁。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵昊，潘森林，蒋曙光，赵真诚，胡焕，吴征艳，裴晓东，陶奕帆，王凯，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：