红外煤尘检测装置及方法

摘要

一种红外煤尘检测装置及方法，属于煤矿环境检测方法及装置。装置由红外发光管、红外传感器、煤尘检测腔体、清扫装置、信号预处理器、信息融合处理器、显示器、存储器、通信电路和报警电路构成。红外发光管有两个，所产生的红外光在煤尘检测腔体内的空间上相互垂直，红外传感器有多个，分布在煤尘检测腔体的上。通过红外光照射煤尘的透射原理和反射原理，检测出煤尘的浓度和粒度，根据煤尘浓度和粒度对爆炸危险性的影响程度，判断煤尘爆炸的危险性，进行报警。适合煤矿安全环境的监测。

主权项

一种红外煤尘检测装置，包括煤尘检测腔体（2）、红外传感器（3）、信号预处理器（4）、微处理器（5），其特征是：所述的煤尘检测腔体（2）为两端与外部环境相通的空心圆柱形腔体，煤尘检测腔体（2）内壁正中的截面上按时钟的12点和9点位置处开有两个圆孔，两个圆孔上设有两个红外管光管（1），每个红外管光管（1）对面的煤尘检测腔体（2）的内壁上各有一个圆孔，圆孔上各设有一个红外传感器（3）；所述的煤尘检测腔体(2)的各圆孔上均设有有机玻璃保护透镜；所述两个红外管光管（1）沿纵向两侧的煤尘检测腔体（2）上各分布有一个圆孔，各圆孔上分别设有一个红外传感器（3），6个红外传感器（3）分为两组分别与两个信号预处理器（4）连接，两个信号预处理器（4）连接的红外传感器（3）个数相同，两个信号预处理器（4）的输出端分别与微处理器（5）相连接，微处理器（5）的输出端分别连接有自动清扫装置（6）、显示器（7）、报警电路（8）和通信电路（9）；所述的自动清扫装置（6）包括设在煤尘检测腔体（2）内的旋转清扫器（12）、设在煤尘检测腔体（2）外的步进电机（11）和电机驱动器（10），电机驱动器（10）的输入端接微处理器（4）的输出端，电机驱动器（10）连接步进电机（11），步进电机（11）与旋转清扫器（12）通过齿轮连接，带动旋转清扫器（12）在煤尘检测腔体（2）的侧壁上旋转。2．一种使用权利要求1中所述装置的红外煤尘检测方法，其特征在于：将检测装置置于煤尘环境中，通过位于九点和十二点位置处的两个红外发光管（1）向煤尘检测腔体（2）上的圆孔内发射红外光，当煤尘检测腔体（2）体内无煤尘时，与两个红外发光管（1）对面位置的两个红外传感器（3）接收到红外光；当煤尘检测腔体（2）体内有煤尘时，红外发光管（1）产生的红外光会产生透射和反射现象，从而使透射和反射后的红外光被除了与两个红外发光管（1）相对位置的红外传感器（3）接收到之外，两个红外发光管（1）两侧的4个红外传感器（3）也能检测到折射的红外光和反射的红外光，6个红外传感器（3）检测到透射的红外光和反射的红外光后，会将检测信息通过信号预处理器（4）进行融合处理，融合处理后的信号被发送到微处理器（5）中，通过微处理器（5）将检测信息与预先设定的信息进行比对从而检测出煤尘的浓度和粒度，并根据预先设定的煤尘浓度和粒度对爆炸危险性的影响程度进行判断，当检测出煤尘粒度为0.75μm～1mm、0.30～0.75μm或0.10～0.30μm时，所对应的煤尘浓度阈值≥50g/m3、≥40g/m3或≥30g/m3，则分别通过显示器显示、报警电路进行报警、通信电路传输信号提醒环境煤尘爆炸的危险性。