[实用新型]智能化光干涉瓦斯检测仪

说明书

本实用新型涉及一种智能化光干涉瓦斯检测仪器。

光干涉瓦斯检测仪器如图2所示是一种光干涉检测器，一般包括光源L、平行平面镜H、标准空气室A、被测气体室B、直角棱镜G（或平行平面镜）、直角棱镜F，透镜组E。被测气室B和外界沟通。光源L发出的光在平面镜H的m点分为p、q二束光线，其中一束光线p往返于标准空气室A，另一束光线q往返于被测气体室B。在结构设计确定之后，二束光具有恒定的路程。如果B室的空气中含有瓦斯，则光速发生变化，即折射率变化。在环境温度、压力一定的情况下，折射率的变化与瓦斯的含量成比例关系，A室与B室的折射率不同，二束光线便出现光程差，二束光线先后到达N点，在N点会聚在一起并产生干涉，形成干涉条纹。干涉条纹的移动量或宽度跟折射率，也就是瓦斯的含量相对应，识别干涉条纹信息，就可以测知瓦斯含量。具有代表性光干涉瓦斯检测仪是AQG－3瓦斯检定器。这种光干涉瓦斯检测仪器稳定性、重复性、精度均较高，但使用人员只能通过光学系统用肉眼判读和手工记录数据，因而判读误差较大，而且没有转换成电信号机构而不能利用计算机进行数据处理、存贮和打印输出，直接影响检测效果。

本实用新型目的在于对上述光干涉瓦斯检测仪器进行改进，保留其良好的检测精度、稳定性和重复性，利用光电转换、微机处理技术，使其具有自动显示、报警、数据贮存等功能，并设有标准信号输出接口。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：在现有的光干涉检测器的透镜组的会聚出射端接光电转换器件，将光干涉检测器获得的干涉条纹信息，通过透镜投射到光电器件的受光端面上，将光信息转换成电信号，然后将此电信号输入具有A／D转换接口的单片微机系统，利用微机进行信号处理，实现整机智能化功能。並可根据实际使用需要设置标准化信号接口，自动显示、声、光报警、打印输出口等机件。

本智能化光干涉瓦斯检测仪包括公知的光干涉瓦斯检测装置，其特征在于光干涉检测装置的透镜组的会聚出射端与光电转换器件的受光端面相接，将透镜组投射来的干涉场的光信息转变为电信号，光电转换器件的电输出端与一个单片微机系统连接，该单片微机系统包括：（1）前置放大电路，光电转换器件的电输出端和前置放大电路的输入端连接，将光电转换器件的输出电信号进行放大，以适合后续电路的要求；（2）A／D转换器，前置放大电路的输出端和A／D转换器的模拟输入端连接，将前置放大部分送来的模拟电压信号转变成适于计算机处理的数字量；（3）单片微机，A／D转换器的数字输出端通过缓冲器挂到单片机总线上；（4）键盘，键盘的键数根据功能设置；（5）下列功能电路的一种或多种组合：（5.1）声报警电路，该电路控制输入端与单片机连接，（5.2）光报警电路，该电路控制输入端与单片机连接，（5.3）液晶显示器，该液晶显示器通过显示接口电路和单片机连接，（5.4）标准信号接口电路，直接与单片机连接。

由于上述解决方案在现有的光干涉瓦斯检测装置的透镜组的会聚出射端连接光电转换器件以及单片微机系统，可十分方便地将矿井中甲烷、二氧化碳等有害气体的浓度直观地、准确地用数字显示出来，並可根据设定进行超限声光报警，还可将每次测试的有关数据（时间、地点、浓度等）进行处理、存贮和打印。既保留了光干涉检测装置的固有特点，又提高使用效果。本仪器是煤矿生产安全检测仪器，也可用于实验室及其它工业部门对甲烷、二氧化碳或者其它气体的浓度进行高精度测定，是一种实用性较强的瓦斯检测仪器。

下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是实施例整机方框图。

图2是公知的光干涉检测器的一种工作原理图。

图3是实施例电路原理图。

根据图3实施例电路原理图，对各部分功能及相互连接关系作如下简要说明：

光干涉检测器的作用是将被测气体的浓度转变为光干涉场。图2表示这种光干涉检测的工作过程，当然在结构上也许会有非实质性变动，但工作过程和原理都是公知技术，这里不作进一步阐述。光干涉场的光信息通过透镜组会聚投射到光电转换器件的受光端面上。