一种井下气体检测装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种井下气体检测装置及方法，涉及光学测试装置技术领域。装置包括：标准气体罐，用于存储标准气体；电化学传感器阵列，用于对井下气体的一部分进行检测，获得相应的电压信号；光谱仪，用于对井下气体的另一部分进行检测，获得相应的光谱数据；数据分析处理单元，用于根据电压信号和光谱数据确定井下气体的浓度；气相色谱仪，用于对井下气体进行浓度检测，对两种气体浓度进行比较，当比较误差超过误差阈值时，通过标准气体对电化学传感器阵列和光谱仪进行校准。本申请通过电化学法与红外光谱法分别对井下的极性与非极性的气体进行检测，通过气相色谱仪对传感器及红外光谱仪自动校准，有利于提高煤矿气体的检测种类与检测准确度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光学测试装置，特别涉及一种井下气体检测装置及方法。

技术介绍

1、在煤矿开采过程中事故频发，其中煤炭自燃发火是煤炭行业灾害的主要诱因，能否实施快速、准确地监测煤矿气体，对煤矿安全隐患进行早期预警，减少事故带来的伤亡与财产损失具有重大意义。煤矿井下特征气体具有致灾性与预警性，致灾性气体主要为甲烷、一氧化碳与二氧化碳，预警性是指气体的浓度及变化速率与事故之间的对应关系，预警性气体主要有氧气、氮气、乙烷、丙烷、正丁烷、乙烯、丙烯等。因此，煤炭自燃发火特征气体的种类有氧气、氮气、六氟化硫、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、乙烯、丙烯。

2、目前，对于气体进行检测的方法主要有气相色谱法、电化学法、红外光谱法。气相色谱法具备重复性好、分析结果准确等优点，但是分析速度慢，无法应用在实时性要求高的场合。电化学法具备成本低、开发难度低等优点，可以对井下多种气体进行检测，但是对分子结构相近的气体进行检测时，易出现交叉干扰，无法准确预测气体浓度。红外光谱法具备分析速度快、分析种类多、维护成本、可在易燃易爆环境下工作，但是对于非极性分子的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种井下气体检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种井下气体检测装置，其特征在于，还包括背景气体罐(3)，所述背景气体罐(3)与所述电化学传感器阵列(13)、光谱仪(15)以及气相色谱仪(16)分别连接，用于向所述电化学传感器阵列(13)、光谱仪(15)以及气相色谱仪(16)提供背景气体。

3.根据权利要求1所述的一种井下气体检测装置，其特征在于，所述井下气体源通过四通阀(12)分别与所述电化学传感器阵列(13)、光谱仪(15)以及气相色谱仪(16)连接，所述井下气体源和四通阀(12)之间设置有除尘除湿装置(8)，所述除尘除湿装置(8)用于对...

【技术特征摘要】

1.一种井下气体检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种井下气体检测装置，其特征在于，还包括背景气体罐(3)，所述背景气体罐(3)与所述电化学传感器阵列(13)、光谱仪(15)以及气相色谱仪(16)分别连接，用于向所述电化学传感器阵列(13)、光谱仪(15)以及气相色谱仪(16)提供背景气体。

3.根据权利要求1所述的一种井下气体检测装置，其特征在于，所述井下气体源通过四通阀(12)分别与所述电化学传感器阵列(13)、光谱仪(15)以及气相色谱仪(16)连接，所述井下气体源和四通阀(12)之间设置有除尘除湿装置(8)，所述除尘除湿装置(8)用于对所述井下气体源输入的气体进行除尘和除湿。

4.根据权利要求3所述的一种井下气体检测装置，其特征在于，还包括工控机(20)，所述标准气体罐(4)的出口、所述除尘除湿装置(8)和四通阀(12)之间、所述电化学传感器阵列(13)的出口、所述光谱仪(15)的出口以及所述气相色谱仪(16)的出口分别设置有气阀，所述工控机(20)与所述数据分析处理单元(21)以及每个所述气阀均电连接。

5.根据权利要求3所述的一种井下气体检测装置，其特征在于，所述四通阀(12)内部设置有参数检测传感器(11)，所述参数检测传感器(11)用于对所述井下气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，杨洋，陈超波，史洪洋，连丁越，李林，阎坤，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：