[发明专利]一种矿用传感器敏感元件防护气室结构

说明书

本发明提出一种矿用传感器敏感元件防护气室结构，包括外壳、护圈、接头、内衬和滤网，护圈连接于外壳下部的外侧，接头连接于外壳上部，外壳下端设有进气口和换气口，外壳内壁设有用于装配滤网的卡槽，卡槽与换气口、进气口均连通，进气口向外折弯形成一圈凸台，凸台位于换气口的正下方，内衬可拆卸铺设并贴合于腔室内壁。本发明的气室结构设有的换气口使得腔室内形成气体对流，被测气体能快速进入到腔室内，使敏感元件能够及时响应，快速检测气体，提高检测数据的准确性；设有的防水结构能够防止水进入到腔室内对敏感元件造成影响，也防止水在过滤网上形成水封膜而导致被测气体无法快速进入到腔室内；可以满足IPX5的淋水要求和IP6X的防尘要求。

技术领域

本发明涉及矿用传感器技术领域，尤其涉及一种矿用传感器敏感元件防护气室结构。

背景技术

由于各类矿用气体成分传感器作为煤矿安全监控系统的重要组成部分。传感器敏感元件作为传感器直接接触成分气体的重要元件，对于敏感元件的保护性决定着传感器是否能够及时准确的将测量数据上传。

传感器敏感元件通常被气室结构包裹，气室结构的主要作用有：1.抗打击，防止飞溅的石块煤块打击，防止意外坠落等；2.防水，矿井通常下有自然滴落和冲刷造成的淋水，敏感元件进水会造成敏感元件本身失效和气体交换通路堵塞，从而间接影响敏感元件对环境气体的正常检测；3.维持一定的稳定环境，有些敏感元件需要在小空间内形成持续的高温状态，如催化甲烷传感器，最佳运行温度为340℃，有的敏感元件需要对其进行信号屏蔽；4.必要的连接结构，实现敏感元件与通信运算供电主板进行连接。

但是随着矿用传感器防护等级提升至IPX6以后。部分传感器敏感元件无法达到相应的防水性能要求，又受限于通气和防水的两极要求中难以实现既要通气效率高还要达到一定的防水性能。

现有的气室结构通常有以下缺点：

1.底部的通气对流交换孔直接暴露于外壳侧壁，且通气对流交换孔直通敏感元件，淋水后水滴会直接进入到敏感元件内部，存在损坏敏感元件的风险。

2.下部的过滤网没有任何防水结构，导致传感器被淋水后，由于水的粘度和表面张力，水膜直接封死底部的过滤网，导致被测气体无法快速的进入到被测腔室内部，导致敏感元件无法正常检测气体，出现反应迟滞或检测数据不准确的情况。

3.有的气室将通气孔设于侧壁上，经过测试依然不能对淋水进行有效防护，淋水会进入到气室腔体内，对敏感元件造成影响，在过滤网上形成水封膜。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种矿用传感器敏感元件防护气室结构，包括外壳，护圈，接头，内衬和滤网。

所述外壳内部为竖直贯通的中空结构，外壳下端设有进气口和换气口，换气口较进气口更靠近外壳侧壁，外壳内壁设有用于装配滤网的卡槽，卡槽与换气口、进气口均连通，进气口向外折弯形成一圈凸台，凸台位于换气口的正下方。

所述护圈可拆卸连接于外壳下部的外侧，护圈和凸台之间留有一圈用于换气的并与换气口连通的空隙。

所述接头内部为竖直贯通的中空结构，接头可拆卸连接于外壳上部，接头和外壳连接后的内部形成用于放置敏感元件的腔室。

所述内衬可拆卸铺设并贴合于腔室内壁，内衬底部留有用于气体交换的开孔，内衬上部留有用于贯穿导线的过线孔，开孔与进气口、换气口均连通。

所述滤网装配于卡槽内。

在一些实施例中，所述内衬为一体成型的或可拆分组装的结构。

在一些实施例中，所述内衬包括相互紧密接触的上内衬、第一侧内衬和第二侧内衬，第一侧内衬卡接于第二侧内衬的上方，上内衬卡接于第一侧内衬的上方。