[发明专利]防爆型小型化可燃气体传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有强防爆能力、小巧便携的可燃气体探测器。

背景技术

为防止可燃性气体达一定浓度后发生爆炸，以保证安全生产，在生产和使用可燃性气体的工厂或场所常常需要设置可燃性气体检测报警装置。这种可燃性气体检测报警装置的主要构成部分是可燃气体探测器。现有的可燃气体探测器主要是由气敏原件、气敏原件固定套，防雨罩及电缆引入装置构成。

目前这种结构的可燃气体探测器因为其非本质安全，应用于可燃气体环境有引爆周围环境的风险，往往不能满足更严格的防爆等级的要求，因此，需要进行隔爆封装。可燃气体检测器传统的隔爆封装方式为催化珠封装在不锈钢壳体内，该壳体带有火焰扑捉、扑灭烧结片，并且末端使用环氧树脂epoxy浇注防漏。按欧洲北美等防爆认证的标准，要求任何防爆壳体若采用密封胶方式进行密封，则密封胶与壳体的粘结沿着粘封的方向上的长度不应低于3mm。并且，胶封这种设计必须具备足够大的尺寸才能保证具有隔爆效果。因此，传统的设计尺寸往往较高，无法实现小巧便携的可燃气体探测器。

可燃气体传感器一般测量手段包括：热导检测器，红外检测器，催化燃烧检测等，这些检测手段大都采用量热的方式，即通过可燃气体燃烧，流动或红外吸收后对敏感元件的温度或说热量造成影响而检测可燃气体的。而根据一般的常识，凡是涉及量热的检测一定会受到周围环境温度变化的影响。因此，量热的传感器一般需要一个参比检测器或叫做参比元件，用于抵消温度，湿度，压力和气流等环境因素对检测元件测量造成的影响。显然，参比元件需要与检测元件在温度，湿度，压力和气流等若干因素无限一致，这样才能做到最大的补偿效果。遗憾的是，目前的可燃气体传感器，尤其是催化燃烧或热导传感器往往由于产品设计及生产工艺不够先进，导致参比元件的补偿效果及其不理想，也就是说，现在大部分厂家生产的可燃气体传感器尽管已经经过参比元件的补偿，但仍具有显著的温度，湿度，压力以及气流等效应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防爆型小型化可燃气体传感器，解决现有技术中可燃气体检测器尺寸受限、难以小型化及补偿不佳等问题。

为解决上述问题及其他问题，本发明提供一种防爆型小型化可燃气体传感器，包括：金属壳体，内有容置空间；在所述金属壳体的其中一个侧面上设有与所述容置空间相接的进行气体交换的金属丝网，以供被检测气体经由所述金属丝网传输至所述金属壳体内；将与所述金属丝网所在的侧面及与其相对的另一侧面相垂直的垂直面作为可燃气体的传输面；嵌入于所述金属壳体的容置空间内的绝热模块；对可燃气体敏感的检测模块；对可燃性气体不敏感、且与所述检测模块相匹配的补偿模块;所述检测模块要比所述补偿模块具有更高的可燃气体检测敏感性；用以将上述的绝热模块、检测模块以及补偿模块配置于所述金属壳体的容置空间内的密封胶，将所述密封胶位于所述金属壳体的容置空间内的粘结长度作为有效粘结面，所述有效粘结面与所述可燃气体的传输面相垂直。

可选地，所述检测模块包括：组装于所述绝热模块内的检测元件以及与所述检测元件的两端分别连接、且从所述金属壳体的侧面经由所述密封胶延伸出的一对检测引脚；所述补偿模块包括：组装于所述绝热模块内的补偿元件以及与所述补偿元件的两端分别连接、且从所述金属壳体的侧面经由所述密封胶延伸出的一对补偿引脚。

可选地，所述检测模块和所述补偿模块通过固定支架固定于所述传感器内，或者，所述检测模块与所述补偿模块之间互相耦合、嵌套或者卡牢以相互固定并固定于传感器内。

可选地，所述检测模块包括：组装于所述绝热模块内的检测元件以及与所述检测元件的两端分别连接、且从所述金属壳体的侧面经由所述密封胶延伸出的一对检测引脚；所述补偿模块包括：组装于所述绝热模块内的补偿元件以及与所述补偿元件的两端分别连接、且从所述金属壳体的侧面经由所述密封胶延伸出的一对补偿引脚。

可选地，所述补偿模块中的补偿元件与所述检测模块中的检测元件相比具有相对较低的可燃气体检测敏感性甚至没有可燃气体检测敏感性。

可选地，所述补偿模块与所述检测模块相匹配包括所述补偿模块的电阻与所述检测模块的电阻相匹配；在-40℃至+70℃的范围内，所述检测模块与所述补偿模块的电阻之比范围为0.975至1.013。

可选地，所述检测模块还包括用于支撑所述一对检测引脚的检测引脚框，所述补偿模块还包括用于支撑所述一对补偿引脚的补偿引脚框。

可选地，所述绝热模块由热阻材料构成，所述热阻材料的导热系数<0.6w/(m.K)，所述热阻材料为气态、液态或固态。