在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀制造技術

本實用新型專利技術公開了一種在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀，包括使用時插入待測氣體管路中以供待測氣體自由擴散的軸向沿豎直方向延伸的靜速管，該靜速管上具有使用時朝向待測氣體管路中待測氣體流動的下游方向的管壁，該管壁上開設有供待測氣體自由擴散至靜速管中的擴散口，在靜速管上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所提供的在線檢測裝置所使用的壓力小、功耗小，可以直接應用在煤礦井下等測量場所，實現對甲烷濃度實施的在線檢測，避免測量結果延遲而導致危險系數提高。同時，上述測量儀采用聲波測量，所以可以同時避免受水汽或其他雜質的干擾。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于一種在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀。
技術介紹
煤礦井下環境中甲烷濃度的測量一般采用催化元件，在實際應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的瓦斯含量較高，對它的監測則常采用熱導方法和紅外測量方法，但這兩種方法測量結果極易受水汽和粉塵的影響，由于瓦斯抽采管道內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境下應用是有很大的局限性的。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀，以解決現有技術中測量甲烷濃度結果受水汽和其它雜質干擾的技術問題。為實現上述目的，本技術所提供的在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀的技術方案是在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀包括使用時插入待測氣體管路中以供待測氣體自由擴散的軸向沿豎直方向延伸的靜速管，該靜速管上具有使用時朝向待測氣體管路中待測氣體流動的下游方向的管壁，該管壁上開設有供待測氣體自由擴散至靜速管中的擴散口，在靜速管上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。所述的靜速管上設有用于檢測靜速管中的待測氣體溫度的溫度傳感器。所述的靜速管上的超聲波換能器在靜速管的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射元件、另一個為接收元件。所述的靜速管上的超聲波換能器在靜速管的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一體結構、且相互交替地對應作為發射和接收元件。所述的靜速管上的超聲波換能器呈收發一體結構，所述靜速管上的呈收發一體結構的超聲波換能器布置在靜速管的軸向一端，在靜速管的軸向另一端布置有用于反射從超聲波換能器中發射的超聲波的反射部。本技術的有益效果是本技術所提供的在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀使用時插入待測氣體管路中，待測氣體向靜速管中自由擴散，由靜速管中布置的超聲波換能器測量靜速管中超聲波的傳播速度，測量時，因為待測氣體管路中的待測氣體自由擴散到靜速管中，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下的待測氣體中的傳播速度Cf，由于靜速管和待測氣體管路的環境因素如氣體組分、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Cf即為超聲波在待測氣體管路中的待測流體靜態下的傳播速度，避免氣體組分對超聲波傳播速度Cf測量計算時的影響，省去需要進行針對各環境因素而進行的補償計算，實現時差法超聲波測氣體流量的自補償，使得可以快捷、準確的得到超聲波傳播速度Cf，在將其代入相應計算公式中后，即可得到待測的甲烷濃度。本專利技術所提供的在線檢測裝置所使用的壓力小、功耗小，可以直接應用在煤礦井下等測量場所，實現對甲烷濃度實施的在線檢測，避免測量結果延遲而導致危險系數提高。同時，上述測量儀采用聲波測量，所以可以同時避免受水汽或其他雜質的干擾。附圖說明圖I是本技術所提供的在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀一種實施例的結構示意圖(圖I中箭頭所示為氣體流動方向)。具體實施方式如圖I所示，在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀的實施例，該實施例中的在線測量儀包括使用時固設在待測氣體管路2上的固定座1，在固定座I的底部固連有使用時插入待測氣體管路中以供待測氣體自由擴散的軸向沿豎直方向延伸的靜速管6，該靜速管6上具有使用時朝向待測氣體管路中待測氣體流動的下游方向的管壁，該管壁上開設有供待測氣體自由擴散至靜速管中的擴散口 3，在靜速管6上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4，靜速管上的超聲波換能器在靜速管4的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射元件、另一個為接收元件。本實施例中，在靜速管上設有用于檢測靜速管中的待測氣體溫度的溫度傳感器。使用上述在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀測量待測氣體管路2中的甲烷濃度時，使待測氣體在流過待測氣體管路2時自由擴散到靜速管6中，根據靜速管6上超聲波換能器4的布局獲得超聲波在靜速管中傳播的聲程，由靜速管中的超聲波換能器發射并接收超聲波以獲得超聲波在聲程中的實際傳播時間，由聲程除以超聲波在靜速管中的實際傳播時間即可得到超聲波傳播速度Cf，將Cf代入如下甲烷濃度計算公式本文檔來自技高網...

【技術保護點】
在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀，其特征在于：包括使用時插入待測氣體管路中以供待測氣體自由擴散的軸向沿豎直方向延伸的靜速管，該靜速管上具有使用時朝向待測氣體管路中待測氣體流動的下游方向的管壁，該管壁上開設有供待測氣體自由擴散至靜速管中的擴散口，在靜速管上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。

【技術特征摘要】
1.在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀，其特征在于包括使用時插入待測氣體管路中以供待測氣體自由擴散的軸向沿豎直方向延伸的靜速管，該靜速管上具有使用時朝向待測氣體管路中待測氣體流動的下游方向的管壁，該管壁上開設有供待測氣體自由擴散至靜速管中的擴散口，在靜速管上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。2.根據權利要求I所述的在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀，其特征在于所述的靜速管上設有用于檢測靜速管中的待測氣體溫度的溫度傳感器。3.根據權利要求I或2所述的在線檢測甲烷濃度的超聲波檢測儀，其特征在于所述的靜速管上的超聲波換能器在靜速管的軸向...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡延艷，王新亞，李波，趙彤凱，劉東旭，秦景濤，
申請(專利權)人：鄭州光力科技股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：