[实用新型]基于电容的催化燃烧型甲烷浓度传感结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种甲烷浓度传感结构，特别是涉及一种基于电容的催化燃烧型甲烷浓度传感结构。

背景技术

目前对煤矿安全生产最严重的灾害就是瓦斯爆炸。由于瓦斯的主要成分是甲烷，因此当前煤矿都用对甲烷气体含量的传感作为瓦斯含量的主要参考指标。按照煤矿安全工作要求对矿井瓦斯含量进行连续准确及时地监测是必须的，它也成为指导煤矿安全生产的重要保证措施之一。传感瓦斯含量的方法很多，如热导法、光干涉法、红外光谱吸收法、超声波测量法、气敏半导体法以及瓦斯催化剂元件法等，但都存在传感仪器体积大，精度低，连续工作时间短，传感结果易受环境影响。

催化燃烧型瓦斯传感仪是当前煤矿中使用最广泛、最普遍的瓦斯传感仪器，是煤矿动态监视矿井瓦斯浓度的有效工具。由于其技术的不断发展与完善，这类仪器近年来发展迅猛，种类繁多，无论从报警矿灯、便携式瓦斯报警仪还是到安全监控系统中的低瓦斯传感器，都占据了煤矿瓦斯传感仪器的主导地位，对煤矿安全生产起到了至关重要的作用。但是由于目前市场上便携式瓦斯报警仪在传感原理以及软件算法上还存在着一定的设计缺陷，使得瓦检仪的测量误差较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种基于电容的催化燃烧型甲烷浓度传感结构。该甲烷浓度传感结构的结构简单、使用方便、生产成本低、功耗小、可组成传感矩阵，便于推广使用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：基于电容的催化燃烧型甲烷浓度传感结构，其特征在于：包括基底以及设置在基底上的支柱一和支柱二，所述支柱一与支柱二之间设置有用于构成平板电容器的极板一和极板二，所述极板一安装在基底的上表面，所述极板二的一侧边通过连接梁一与支柱一相连接，所述极板二的另一侧边通过连接梁二与支柱二相连接，所述连接梁一和连接梁二的上表面均设置有由电阻丝制成的加热层，所述加热层的上表面设置有用于在受热时产生弯曲变形的变形层，所述变形层的上表面设置有用于附着催化剂的薄膜层，所述薄膜层的上表面设置有用于与甲烷气体发生无焰燃烧的催化剂层。

上述的基于电容的催化燃烧型甲烷浓度传感结构，其特征在于：所述基底上设置有与支柱一同侧布设的支柱三和与支柱二同侧布设的支柱四，所述支柱三通过连接梁三与极板二相连接，所述支柱四通过连接梁四与极板二相连接，所述连接梁三和连接梁四的上表面均设置有由电阻丝制成的加热层，所述加热层的上表面设置有用于在受热时产生弯曲变形的变形层，所述变形层的上表面设置有用于附着催化剂的薄膜层，所述薄膜层的上表面设置有用于与甲烷气体发生无焰燃烧的催化剂层。

上述的基于电容的催化燃烧型甲烷浓度传感结构，其特征在于：所述基底、支柱一、支柱二、支柱三、支柱四、连接梁一、连接梁二、连接梁三和连接梁四均由硅制成。

上述的基于电容的催化燃烧型甲烷浓度传感结构，其特征在于：所述基底上设置有用于将支柱一、支柱二和基底罩住的壳体，所述壳体上设置有多个供甲烷气体进入壳体内且阻止灰尘进入壳体内的透气孔。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。

2、本实用新型通过增设支柱三、支柱四、连接梁三和连接梁四，使得极板二的稳定性提高，并且通过连接梁三和连接梁四提高了该传感结构的灵敏性。

3、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，生产成本低，功耗小，可组成传感矩阵。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2的结构示意图。

图3为本实用新型加热层、变形层、薄膜层和催化剂层的连接关系示意图。

图4为本实用新型壳体与基底的连接关系示意图。

附图标记说明:

1—支柱一；           2—支柱二；          3—支柱三；

4—支柱四；           5—基底；            6—连接梁一；

7—连接梁二；         8—连接梁三；        9—连接梁四；

10—极板一；          11—极板二；         12—加热层；

13—变形层；          14—薄膜层；         15—催化剂层；