煤矿用多组分红外气体分析装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种煤矿用多组分红外气体分析装置，包括金属外壳，所述外壳左侧板设有气体进口和气体出口，外壳内左侧上部设有采样组件，左侧下部设有红外气体分析组件，外壳内右侧从下至上依次设有显示操作组件、通讯组件和控制组件。本实用新型专利技术的有益效果为：金属外壳内排列了多个组件和模块，结构紧凑，体积小，便于安装；由于使用了红外检测技术，测量范围大、分析精度高、抗干扰能力强、重复性好、稳定性好、使用寿命长，较色谱和检定管法有明显的优势；全金属外壳，减少电磁干扰，强度高，封闭性好，对环境适应性强，能在潮湿、粉尘较多的环境下使用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种分析煤矿井下气体浓度的装置，特别涉及一种多组分红外气 体分析装置。
技术介绍
我国煤炭储量丰富，一直以来，煤炭都是我国最主要的一次能源。然而，煤炭开采 往往伴随着高风险，煤矿事故不断发生，造成了严重的人员伤亡、经济及政治损失。要降低 煤矿事故的发生率，除了要求各级管理部门加强监督和管理之外，还可以通过加强煤矿信 息化建设，安装多种煤矿安全生产数字化监控监测系统对各种安全因素进行全面有效的监 视控制，及时发出预警并防患于未然，从而降低人为因素对煤矿生产的影响，大大减低事故 发生的概率，为煤矿的安全生产保驾护航。煤矿用多组分红外气体分析装置是煤矿安全生产综合监控系统的重要组成部分。 对煤矿井下各个地点的气体进行实时连续监测分析，并将各类不同的分析方法综合管理， 分析气体成分和各种灾害指标的变化，判断混合气体的爆炸性和煤层的自燃性及其发展趋 势，对指导煤矿井下的灾害防治和应急救灾具有十分重要的意义。目前国内煤矿企业广泛应用与气体分析的方法主要有(1)瓦斯监控法，利用瓦斯监控系统对少数几种气体进行监测，这种方法可以起到 井下安全监控的作用，但要想对井下气体进行全方位的监测和分析，这种方法是远远不够 的，由于这种方法测量范围小、精度低、许多气体分析指标无法完成，因此无法对矿井的自 燃发火和爆炸进行提前预测，同时这种方法还存在不适用低氧含量的区域，氢、乙烯、乙炔、 乙烷等气体无法监测，灾变时期无法使用。(2)色谱分析仪法，利用井下束管加地面上矿用气相色谱仪对井下气体进行分析， 这种方法分析气体种类多，测量范围大，取证环节少，但这种方法存在着分析时间长、不能 实时监测、不能在线分析、不能持续工作、维护量非常大、数据无法共享、束管使用量巨大、 成本居高不下等不足，同时气相色谱分析仪作为一种实验室仪器，用在现场需要专业技术 人员操作和日常维护，售后服务工作量巨大。(3)地面红外分析仪法，利用井下束管加地面上在线式红外分析仪对井下气体进 行分析，是现在新兴的一种气体监测方式，可以在线、连续分析，分析速度比较快，测量结果 可靠、精度高，维护量小，扩展很容易，装备不需要本安等优点，但这种方法价格高，不能实 时监测，井下的束管管路安装、维护都比较麻烦。因此，需要这样一种多组分红外气体分析装置可以实现实时监测，配置灵活，分 析精度高，操作简单，使用方便，维护量小，安全可靠，受环境因素影响较小，设计小巧、精 致，便于安装。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种多组分红外气体分析装置。通过采样 组件和气体进口控制组件实现对矿山气体现场采样；再通过红外气体分析组件对CO、CO2,3CH4, O2等气体组分进行在线分析；分析完的气体通过气体出口排出；可以通过显示操作组 件对本技术进行操作和观察分析结果；也可以通过通讯组件将数据发布；控制组件控 制这些操作的运行。抽气管路短，抽气时间短，通讯采用电信号，可实时监测；配置灵活，可 将该装置安放在矿山的任一地方；测量准确，采用红外分析，其分析精度及有效性大大优 于传统监控系统的电化学式及催化式传感器；操作简单，使用方便，价格不高；工作时间和 寿命长，大大减少了维护量；安全可靠，消除了爆炸的危险和电磁干扰问题；对环境适应性 强，能在潮湿、粉尘较多的环境下使用。本技术的目的通过以下技术方案来实现一种煤矿用多组分红外气体分析装置，包括金属外壳，所述外壳左侧板设有气体 进口和气体出口，外壳内左侧上部设有采样组件，左侧下部设有红外气体分析组件，外壳内 右侧从下至上依次设有显示操作组件、通讯组件和控制组件。本技术的有益效果是气体分析装置机箱内精心设计、科学排列了多个组件 和模块，本身不发热，无电，无火，这种固有的安全性消除了爆炸的危险和电磁干扰问题；由 于使用了红外检测技术，测量准确、抗干扰能力强、重复性好、使用寿命长，较色谱和检定管 法有明显的优势，可以有效地起到预警作用，对气体种类有很高的选择性；使用集成的采样 组件，效率高，免维护；使用温度控制电路和电流控制电路，根据需要可以及时的进行控制， 还可以通过程序进行自动控制，满足使用的需求；使用温度补偿元件，及时补偿环境温度变 化时造成的测量误差，进一步提高灵敏度和安全可靠性；多组分红外气体分析装置壳体外 部安装显示屏，通过与信号处理电路相联的显示控制电路进行控制，能将实时参数显示出 来，便于观测；在壳体外部安装的报警灯，能通过信号处理电路的控制，及时发出报警信号， 引起工作人员的注意；使用CPU为核心的信号处理电路和显示控制电路，反应速度快，显示 及时；通过在气室上设置气体扩散孔，取样准确；主壳体为防爆外壳，全金属外壳，减少电 磁干扰，强度高，封闭性好，对环境适应性强，能在潮湿、粉尘较多的环境下使用，结构紧凑， 寿命长；与工作站通讯，采用标准的通讯接口和协议；重量轻，体积小，方便安装、维护。以下结合附图和实施例对本技术作进一步描述。附图说明图1为本技术结构示意图注1采样组件2气体进口3气体出口4红外气体分析组件5显示操作组件6通讯组件7控制组件具体实施方式如图所示被测气体通过气体进口 2进入本装置，在经过滤尘滤水后进入装置中 的采样组件1。在控制组件7的作用下进入红外气体分析组件4。通过显示操作组件5可以清晰的显示分析的具体数据，并可进行停止分析，清洗，校准等工作。同时，通讯组件6还 可以将分析数据及结果通过RS485通讯传送到地面监控室或其他需要部门。剩余气体通过 气体出口 3排出本装置。气体入口 2中安装有气体过滤装置和气体流量传感器，可以过滤被测气体，并可 以随时观测气体流量，了解气体采样情况。采样组件1包含电磁阀、采样控制电路板，通过这两个部件进行采样控制。控制组件7包含CPU芯片、数据存储器、数据通讯芯片、模数转换器、跳线、接口、控 制线、地址线、数据线等。是整个装置的大脑，控制各组件按操作要求工作。红外气体分析组件4由光学系统和电气系统组成，是整个装置的心脏，完成气体 分析功能。显示操作组件5包含显示芯片、数据存储器、按钮，与与外壳的显示屏和按钮相 连，可以显示分析数据，并对装置进行操作。通讯组件6包含通讯芯片、通讯控制电路、通讯线路、各接口等，与外壳的通讯接 口相连，接收和发送数据。气体出口 3连接排气管，采样的气体及分析完的气体通过气体出口和排气管排 放。外壳为全金属外壳。所有电路均是本质安全型，均达到煤矿安全生产的要求。各接口连接紧密，各部件 布置合理、牢固，足以保证整个装置长期日常使用。本技术工作过程是通过本技术的气体采集取样部件和少量的束管抽监 测点的空气，进入本技术中进行实时分析；井下的人员可以通过本技术实时监测 监测点的空气；本技术将分析的结果通过通讯线路传到地面，地面工作人员同时可以 在地面监控室里实时监测监测点的空气，并通过分析预警软件对一段时间内的分析结果分 析预警，同时能在地面上的网络上发布数据，提供信息服务。一个本技术可以监测八个 监测点，这八个点可以通过井下的本技术或地面上的工作站灵活的设置多路或单路分 析、自动或手动分析、校准、报警级别与限值等等，所有的控制、操作均可以在本技术上 或地面工作站上完成。该技术适用于煤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿用多组分红外气体分析装置，包括金属外壳，其特征在于：所述外壳左侧板设有气体进口（２）和气体出口（３），外壳内左侧上部设有采样组件（１），左侧下部设有红外气体分析组件（４），外壳内右侧从下至上依次设有显示操作组件（５）、通讯组件（６）和控制组件（７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京中才华源高新技术有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]