超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)公開了一種超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置，包括供待測氣體流過的測量管，該測量管上固連有兩個與測量管相連通的供測量管中的待測氣體自由擴散的靜速管，兩靜速管的長度相差兩倍，在兩個靜速管上分別布置有用于在靜速管中測量超聲波傳播速度的超聲波換能器。本實用新型專利技術(shù)所提供的檢測裝置采用聲波測量，可以同時避免受水汽或其他雜質(zhì)的干擾，而采用雙靜速管的結(jié)構(gòu)可以進一步得高測量精度。同時上述檢測裝置使用功耗小，可以直接應(yīng)用在煤礦井下等測量場所，實現(xiàn)對甲烷濃度的在線檢測，避免測量結(jié)果延遲而導(dǎo)致危險系數(shù)提高。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于甲烷濃度檢測
，具體涉及一種使用超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置。
技術(shù)介紹
煤礦井下環(huán)境中甲烷濃度的測量一般采用催化元件，在實際應(yīng)用中由于易受到水汽和其它氣體的干擾，必須至少7天標校一次，工作量大、維護繁瑣；另外，礦井下的瓦斯抽采管道內(nèi)的瓦斯含量較高，對它的監(jiān)測則常采用熱導(dǎo)方法和紅外測量方法，但這兩種方法測量結(jié)果極易受水汽和粉塵的影響，由于瓦斯抽采管道內(nèi)的氣體是從煤層中抽出來的，勢必含塵、含水，因此，上述兩種方法在這樣的環(huán)境下應(yīng)用是有很大的局限性的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中測量的甲烷濃度結(jié)果易受水汽和其它雜質(zhì)干擾的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)所提供的超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置的技術(shù)方案是超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置，包括供待測氣體流過的測量管，該測量管上固連有兩個與測量管相連通的供測量管中的待測氣體自由擴散的靜速管，兩靜速管的長度相差兩倍，在兩個靜速管上分別布置有用于在靜速管中測量超聲波傳播速度的超聲波換能器。所述的兩個靜速管中的至少一個靜速管中安裝有用于檢測靜速管中的待測氣體的溫度的溫度傳感器。所述的兩個靜速管中的其中一個靜速管通過第一擴散管與測量管相連通、另一個靜速管通過第二擴散管與測量管相連通。所述的兩個靜速管或其中一個靜速管上的超聲波換能器采用如下的布置方式靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個，所述靜速管上的兩個超聲波換能器中的其中一個為發(fā)射元件、另一個為接收元件。所述的兩個靜速管或其中一個靜速管上的超聲波換能器采用如下的布置方式靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個，所述靜速管上的兩個超聲波換能器呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)、且相互交替作為發(fā)射和接收元件。所述的兩個靜速管或其中一個靜速管上的超聲波換能器采用如下的布置方式靜速管上的超聲波換能器呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)，所述靜速管上的呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)的超聲波換能器布置在靜速管軸向一端，在靜速管軸向另一端布置有用于反射從超聲波換能器中發(fā)射的超聲波的反射部。本技術(shù)的有益效果是本技術(shù)所提供的檢測裝置中在測量管上固連有供測量管中的待測氣體自由擴散的兩個靜速管，在每個靜速管中均布置有用于測量超聲波在待測氣體中的傳播速度的超聲波換能器。使待測氣體在流過測量管時自由擴散到兩個靜速管中，靜速管中不存在壓差，這樣在靜速管中可以直接測量計算得到的超聲波在靜止狀態(tài)下的待測氣體中的傳播速度，由于靜速管和測量管的環(huán)境因素如氣體組分、溫度、壓力等均一致，可以認為在靜速管中測量計算得到的超聲波傳播速度即為超聲波在測量管中的待測流體靜態(tài)下的傳播速度，避免氣體組分對超聲波傳播速度測量計算時的影響，省去需要進行針對各環(huán)境因素而進行的補償計算。并且在測量時兩個靜速管同時工作，兩靜速管上的超聲波換能器對應(yīng)的測量出各自靜速管中的超聲波的傳播速度Cfl和Cf2，然后利用在兩個靜速管中測得的超聲波傳播速度Cfl和Cf2進行相關(guān)運算，得到最終的精確更高的超聲波傳播速度Cf，然后再將Cf代入相應(yīng)計算公式中后，即可得到待測的甲烷濃度。本技術(shù)所提供的檢測裝置采用聲波測量，可以同時避免受水汽或其他雜質(zhì)的干擾，而采用雙靜速管的結(jié)構(gòu)可以進一步得高測量精度。同時上述檢測裝置使用功耗小，可以直接應(yīng)用在煤礦井下等測量場所，實現(xiàn)對甲烷濃度的在線檢測，避免測量結(jié)果延遲而導(dǎo)致危險系數(shù)提高。附圖說明圖I是本技術(shù)所提供的超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式如圖I所示，一種超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置的實施例，該實施例中的檢測裝置包括供待測氣體流過的測量管2，該測量管2上固連有兩個與測量管相連通的供測量管中的待測氣體自由擴散的靜速管，兩靜速管的長度相差兩倍，兩靜速管為第一靜速管3和第二靜速管6，其中，第一靜速管3通過第一擴散管5固連在測量管上，且第一靜速管通過第一擴散管與測量管相連通，而第二靜速管6通過第二擴散管8固連在測量管2上，且第二靜速管通過第二擴散管與測量管相連通，此處的第一擴散管和第二擴散管均分別沿靜速管軸向布置有兩個，且相距較近以防止靜速管中出現(xiàn)氣體波動。在第一靜速管3上布置有向?qū)?yīng)的靜速管中發(fā)射并接收超聲波以用于測量超聲波傳播速度的超聲波換能器4.而在第二靜速管6上布置有向?qū)?yīng)的靜速管中發(fā)射并接收超聲波以用于測量超聲波傳播速度的超聲波換能器7，此處的兩個靜速管中的超聲波換能器4、7采用相同的布置方式靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個，所述靜速管上的兩個超聲波換能器中的其中一個為發(fā)射元件、另一個為接收元件。在第一靜速管3上具有由該靜速管中的超聲波換能器4布置確定的第一測量聲程，在第二靜速管6上具有由該靜速管中的超聲波換能器7布置確定的第二測量聲程，此處的第一測量聲程與第二測量聲程的長度相差一倍。上述實施例中的測量聲程是指超聲波由作為發(fā)射元件的超聲波換能器發(fā)出，然后由作為接收元件的超聲波換能器接收所經(jīng)過的路程。測量聲程由靜速管中的超聲波換能器的布局確定，在將超聲波換能器安裝在靜速管上后，該靜速管中的測量聲程即為確定值。上述實施例中，在所述的兩個靜速管中均安裝有溫度傳感器，以對靜速管中的待測氣體進行溫度測量。測量時，待測量管中的待測氣體自由擴散到兩靜速管3、6后，兩靜速管中的超聲波換能器開始工作，進而在兩個靜速管中測量計算得到兩個超聲波在待測氣體中的超聲波傳播速度Cfl和Cf2，對所測量計算得到的超聲波傳播速度Cfl和Cf2代入如下計算公式中本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置，其特征在于，包括供待測氣體流過的測量管，該測量管上固連有兩個與測量管相連通的供測量管中的待測氣體自由擴散的靜速管，在兩個靜速管上分別布置有用于在靜速管中測量超聲波傳播速度的超聲波換能器，兩靜速管中分別具有由對應(yīng)靜速管中的超聲波換能器布置確定的測量聲程，所述兩靜速管上的兩測量聲程的長度相差1倍。

【技術(shù)特征摘要】
1.超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置，其特征在于，包括供待測氣體流過的測量管，該測量管上固連有兩個與測量管相連通的供測量管中的待測氣體自由擴散的靜速管，在兩個靜速管上分別布置有用于在靜速管中測量超聲波傳播速度的超聲波換能器，兩靜速管中分別具有由對應(yīng)靜速管中的超聲波換能器布置確定的測量聲程，所述兩靜速管上的兩測量聲程的長度相差I(lǐng)倍。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置，其特征在于，所述的兩個靜速管中的至少一個靜速管中安裝有用于檢測靜速管中的待測氣體的溫度的溫度傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置，其特征在于，所述的兩個靜速管中的其中一個靜速管通過第一擴散管與測量管相連通、另一個靜速管通過第二擴散管與測量管相連通。4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的超聲波檢測甲烷濃度的檢測裝置，其特征在于，所述的兩個靜速管或...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李波，趙彤凱，劉東旭，趙帥軍，郭念念，王志東，
申請(專利權(quán))人：鄭州光力科技股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：