[实用新型]一种瓦斯气体浓度检测装置

说明书

本实用新型公开了一种瓦斯气体浓度检测装置，包括检测管道、扬声器、微处理器模块、数据存储器模块和数据采集卡，检测管道的上端靠右侧设置有瓦斯气体输入端口，检测管道的下端靠左侧设置有瓦斯气体输出端口，检测管道的右端设置有扬声器接口，扬声器连接在扬声器接口上，检测管道内中部设置有两个双开孔采样空心球，检测管道的左半部分上端内壁上设置有第一传声器，检测管道的右半部分上端内壁上设置有第二传声器；微处理器模块的输入端接有按键操作电路模块，微处理器模块的输出端接有正弦波信号发生器和液晶显示屏。本实用新型结构简单，设计新颖合理，实现方便且成本低，能够有效提高瓦斯气体浓度检测精度，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

技术领域

本实用新型属于气体浓度检测技术领域，具体涉及一种瓦斯气体浓度检测装置。

背景技术

瓦斯是煤矿开采中常见的气体，一旦发生瓦斯爆炸事故，煤矿损失巨大。预防瓦斯爆炸技术的一个关键就在于准确地检测瓦斯气体浓度。但是，当前井下的瓦斯检测传感器主要使用的是催化传感元件和光学仪器。催化传感元件检测浓度范围较小，测量结果稳定性较差。光学仪器精确度高，但存在实验仪器复杂，成本较高，不利于大批量推广应用的问题。例如，《煤炭学报》的2006第31卷中，文献《基于红外光谱吸收原理的红外瓦斯传感器的实验》中研制了基于红外光谱吸收原理的红外瓦斯传感器。《中北大学学报(自然科学版)》的2008年第29卷汇总，文献《基于光谱吸收和谐波检测的瓦斯浓度测量技术》中提出了一种瓦斯特征光谱吸收特性和二次谐波检测原理的煤矿瓦斯监测方法。但是，目前的测量技术普遍还存在结构复杂、测量可靠性不高的问题。

为了解决以上问题，学者们提出了采用声学谐振腔实现瓦斯检测的方法，例如，《压电与声光》的2010年第4期《基于声学谐振腔的新型瓦斯气体传感器的研究》一文中，提出了一种基于声学谐振腔的瓦斯气体传感器，通过压电谐振腔的谐振频率的偏移量检测混合气体中瓦斯气体的含量。申请号为201710026720.9的中国发明专利提供了一种基于声学谐振腔的瓦斯气体浓度测量系统及方法，其中给出了采用单一双开孔采样空心球与待测气体不断的耦合来检测内部待测气体浓度的方法，数据处理器调出扫描频率点对应的采集数据，并从采集数据中找出每个频率点对应的最大值，然后在这些最大值中查找出最小值，该最小值所对应的扫描频率点即为谐振频率，将谐振频率带入方法中给出的计算公式就能够计算出待测提起中的瓦斯浓度；但是，由于双开孔采样空心球的单一化，导致检测精度较低，不利于实际应用。为了进一步解决该问题，想到采用两个双开孔采样空心球进行采样，分别根据两个谐振频率计算得到两个瓦斯浓度，再取平均值的方法测量瓦斯气体浓度，能够有效提高检测精度，但是，现有技术中还缺乏能够实现该方法的瓦斯气体浓度检测装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种瓦斯气体浓度检测装置，其结构简单，设计新颖合理，实现方便且成本低，能够有效提高瓦斯气体浓度检测精度，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种瓦斯气体浓度检测装置，其特征在于：包括检测管道和扬声器，以及微处理器模块、均与微处理器模块相接的数据存储器模块和数据采集卡，所述检测管道的左端为封闭端口且左端内壁上设置有吸声材料，所述检测管道的上端靠右侧设置有瓦斯气体输入端口，所述检测管道的下端靠左侧设置有瓦斯气体输出端口，所述检测管道的右端设置有扬声器接口，所述扬声器连接在扬声器接口上且扬声器的出口朝向检测管道内部设置，所述检测管道内中部设置有两个双开孔采样空心球，所述检测管道的左半部分上端内壁上设置有第一传声器，所述检测管道的右半部分上端内壁上设置有第二传声器；所述微处理器模块的输入端接有按键操作电路模块，所述微处理器模块的输出端接有正弦波信号发生器和液晶显示屏，所述扬声器与正弦波信号发生器的输出端连接，所述第一传声器的输出端和第二传声器的输出端均与数据采集卡的输入端连接。

上述的一种瓦斯气体浓度检测装置，其特征在于：两个所述双开孔采样空心球一上一下固定连接在泡沫模型上后固定连接在检测管道内中部。