[实用新型]煤矿井下空气质量检测电子鼻

说明书

技术领域

本实用新型属于环境保护技术领域，具体为煤矿井下空气中的二氧化硫(SO₂)、硫化氢(H₂S)、氨气(NH₃)、二氧化氮(NO₂)四种有害气体浓度是否低于国家安全标准值的检测报警仪。 

背景技术

煤矿井下是一个特殊的空气环境，其空间狭小、通风条件差、煤层间隙溢出气体种类众多、空气成分复杂，而且含有大量危害煤矿工人身体健康的有害气体，如二氧化硫、硫化氢、氨气、二氧化氮。对于这4种存在于煤矿井下的气体成分的浓度，中华人民共和国的国家安全标准值分别是二氧化硫气体成分的浓度为2ppm，硫化氢气体成分的浓度为10ppm，氨气气体成分的浓度为25ppm，二氧化氮气体成分的浓度为5ppm，二氧化硫、硫化氢、氨气、二氧化氮4种气体成分的浓度低于对应的国家安全标准值，则不会对处于其中的人员的健康构成危害，反之，则会对处于其中的人员的健康构成危害。长期以来，国内外都没有生产能够检测煤矿井下空气中二氧化硫、硫化氢、氨气、二氧化氮四种气体浓度是否低于我国国家安全标准值的空气质量检测仪器，国内外的发明专利中也没有检测煤矿井下空气中二氧化硫、硫化氢、氨气、二氧化氮四种气体浓度是否低于我国国家安全标准值的空气质量检测专利。国内外生产的空气成分检测仪器都只能检测煤矿井下空气中易燃易爆气体如瓦斯、一氧化碳气体的浓度是否低于安全值，国内外的发明专利中只有检测煤矿井下空气中瓦斯及一氧化碳的浓度是否低于安全值的发明专利。 

发明内容

为解决国内外均没有检测煤矿井下有害气体二氧化硫、硫化氢、氨气、二氧化氮的浓度是否低于我国国家安全标准值的检测仪，本实用新型提供了一种煤矿井下空气质量检测电子鼻，该电子鼻不但能检测出危害煤矿工人身体健康的有害气体二氧化硫、硫化氢、氨气、二氧化氮气体的浓度是否低于我国国家安全标准值，而且还能在有害气体浓度达到或超过国家安全标准值时及时提示报警。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种煤矿井下空气质量检测电子鼻，该电子鼻包括风管、吸气泵、空气成分传感器阵列、插针板、放大电路、显示装置、电池组、开关各1个，吸气泵、空气成分传感器阵列、插针板、放大电路、电池组位于风管内部，而显示装置、开关位于风管顶部。 

更进一步地，吸气泵为微型直流真空吸气泵，工作电压+6V，由设在风管内的电池组供电，由设在风管顶部的开关控制启动与停机，吸气量为20L／min。 

更进一步地，空气成分传感器阵列由二氧化硫气体成分传感器、硫化氢气体成分传感器、氨气气体成分传感器、二氧化氮气体成分传感器各1个组成，空气成分传感器阵列的传感器感应端正面迎对吸气泵的出口，空气成分传感器阵列的感应电极及参考电极端接插针板。 

更进一步地，插针板是一个8输入／8输出的电极连接器，8个输入端分别接空气成分传感器阵列输出的8个感应电极及参考电极，8个输出端分别接放大电路的8个输入端。 

更进一步地，所述的放大电路是基于1片集成电路OPA4684的4个独立的放大电路；其中，放大电路1的电压放大倍数是1800，放大二氧化硫气体成分传感器SO₂／C-20T产生的感应电压；放大电路2的电压放大倍数是2240，放大硫化氢气体成分传感器H₂S／C-200T产生的感应电压；放大电路3的电压放大倍数是2480，放大氨气气体成分传感器NH₃／CR-200T产生的感应电压；放大电路4的电压放大倍数是3620，放大二氧化氮气体成分传感器NO₂／C-200T产生的感应电压；4个放大电路均与吸气泵共用设在风管内的电池组及设在风管顶部的开关。 

更进一步地，显示装置为一个指示板，指示板上设有四个发光二极管L₁、L₂、L₃、L₄，每个发光二极管用亮、灭两种状态来表明其导通和不导通，它们的阴极均接地，导通电压均为1.6V，每个发光二极管上方指示板均标明对应的检测气体名称。 

更进一步地，二氧化硫气体成分传感器的型号为SO₂／C-20T，输出电流为500±90nA／ppm，线性度输出为线性，工作温度范围：-5℃至55℃，压力范围为1个标准大气压±10％，测量范围为0-100ppm，分辩率为0.1ppm。