一种基于物联网的煤矿井下粉尘监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及矿采环境监测领域，尤其是涉及一种基于物联网的煤矿井下粉尘监测装置。


背景技术：

2.对于煤矿井下的粉尘监测是安全监测的重要环节之一，其关乎煤矿开采的安全生产。
3.现有的粉尘监测多采用激光粉尘传感器，激光粉尘传感器的原理是采样空气通过风扇或鼓风机推动，通过复杂设计的风道，进行检测。当空气中的细颗粒物进入激光束所在区域时，将使激光发生散射；散射光在空间360
°
都有辐射，我们在适当位置放置光电探测器，使之只接收散射光，然后经过光电探测器的光电效应产生电流信号，经电路放大及处理后，即可得到细颗粒物浓度值。输出信号一般为串口输出，因此通过串口通讯的形式连接控制器，并将控制器与云端服务器连接，此时基于云服务器的数据管控可以实现监测值的统计分析以及报警，同时工作人员可以基于手持设备接收云服务器的数据告知以及可实现自主的访问。
4.由于现有的激光粉尘传感器采用主动进气的形式，同时基于成本控制多采用定频式驱动马达，因此在实际使用的过程中随着电压电流的轻微波动会导致风扇或者泵吸结构过快运作，导致进气速度过快，间接的导致单位体积的空气从传感器进气端至出口端的通过时间较快，无法提供给传感器充足的检测时间，从而让检测数值低于实际值，造成了一定的误差。


技术实现要素：

5.本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
6.一种基于物联网的煤矿井下粉尘监测装置，包括激光粉尘检测传感器主体，激光粉尘检测传感器主体设有从其外壳引出的线束，线束包括供电线束以及用于数据传输的串口线束；外壳上还一体成型有带有固定螺孔的固定耳部，固定耳部配合螺栓或者螺丝使得激光粉尘检测传感器主体固定安装在固定支架或者安装面上；
7.激光粉尘检测传感器主体的进气结构包括进气管、喇叭嘴、风机、出气管、缓速器以及传感器检测端进气管；
8.进气管呈两端开口的管材结构，外壳上设有供进气管穿入的安装孔，进气管的一端经该安装孔穿至外壳的内侧，且进气管与外壳的交接位置采用注胶的形式密封并固定连接；进气管起到导气的作用，并实现外壳的内外连通；
9.进气管的内外端口分别对接风机的进气口以及喇叭嘴，喇叭嘴的作用在于增加进气面，能够更好的实现外部空气的抽取，风机起到提供抽气的动力，风机亦可以采用气泵泵吸功能替代；
10.风机通过螺栓固定在外壳的内表面，其通过线束中的供电线束获取电能实现运
转；风机的出风口对接有出气管，出气管呈两端开口的管材结构，出气管同样起到导气连通的作用；
11.所述出气管的另一端连接缓速器，缓速器的作用在于减缓气流流速，缓速器由扩径体以及锥形体构成；扩径体呈圆管状结构，其一端封闭另一端呈开口状结构；锥形体呈一端大一端小并两端开口状的锥壳状结构，其中锥形体的大开口端与扩径体的开口端对接；此时扩径体与锥形体的内部构成一空腔结构；该空腔结构用于气流的缓速以及排出；扩径体的直径大于出气管的直径，其目的在于出气管内的气流在进入至扩径体内时可以获得一较大空间的扩散，从而释放气体压力；扩径体的封闭端面中心位置开设有与出气管相对接的缓速器进气口；出气管导入的气流经缓速器进气口进入至扩径体与锥形体构成的空腔内；
12.所述扩径体内设有弹性缓速结构，弹性缓速结构包括呈环体结构的环形体，环形体的内部位置胶粘固定有一张具有弹性的缓冲膜，缓冲膜与缓速器进气口之间同轴设置，且缓冲膜与缓速器进气口之间相互间隔设置，此时经缓速器进气口进入的气流冲击在缓冲膜上使其产生形变，当缓冲膜形变时实现弹性势能的蓄积，该作用则降低了气流的冲击效果以及缓速的效果。
13.作为本实用新型进一步的方案：所述环形体与外沿与扩径体的内表面之间相互间隔设置，且环形体上一体成型有凸出的连杆，该连杆与锥形体的内表面之间固定连接，气流经缓冲膜缓速后充斥在扩径体与锥形体构成的空间内，最后从锥形体的小开口端排出，而锥形体的小开口端构成缓速器出气口，缓速器出气口与传感器检测端进气管对接连接；经扩径体实现容积扩径，构成一缓速结构，同时利用缓冲膜减缓气流的正面冲击，从而减缓进入传感器检测端进气管内的空气流速，使得单位体积内的空气其通过传感器的时间受到限制，避免过快通过导致测量不准的情况出现。
14.作为本实用新型进一步的方案：所述缓冲膜选用橡胶薄膜材质制成，具有较好的回弹性。
15.本实用新型的有益效果：本实用新型结构合理，设置气流缓速结构，利用缓冲膜减缓气流的正面冲击，从而减缓进入传感器检测端进气管内的空气流速，使得单位体积内的空气其通过传感器的时间受到限制，避免过快通过导致测量不准的情况出现。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型结构示意图；
19.图2是本实用新型中进气结构处的结构示意图。
20.图3是本实用新型中缓速器的结构示意图。
21.图中：1
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外壳、2
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线束、3
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固定耳部、4
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进气管、5
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喇叭嘴、6
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风机、7
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出气管、8
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缓
速器、9
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传感器检测端进气管、10
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扩径体、11
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锥形体、12
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缓速器进气口、13
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缓速器出气口、14
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环形体、15
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缓冲膜、16
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连杆。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种基于物联网的煤矿井下粉尘监测装置，包括激光粉尘检测传感器主体，激光粉尘检测传感器主体设有从其外壳1引出的线束2，线束2包括供电线束以及用于数据传输的串口线束；外壳1上还一体成型有带有固定螺孔的固定耳部3，固定耳部3配合螺栓或者螺丝使得激光粉尘检测传感器主体固定安装在固定支架或者安装面上；
24.激光粉尘检测传感器主体的进气结构包括进气管4、喇叭嘴5、风机6、出气管7、缓速器8以及传感器检测端进气管9；
25.进气管4呈两端开口的管材结构，外壳1上设有供进气管4穿入的安装孔，进气管4的一端经该安装孔穿至外壳1的内侧，且进气管4与外壳1的交接位置采用注胶的形式密封并固定连接；进气管4起到导气的作用，并实现外壳1的内外连通；
26.进气管4的内外端口分别对接风机6的进气口以及喇叭嘴5，喇叭嘴5的作用在于增加进气面，能够更好的实现外部空气的抽取，风机6起到提供抽气的动力，风机6亦可以采用气泵泵吸功能替代；
27.风机6通过螺栓固定在外壳1的内表面，其通过线束2中的供电线束获取电能实现运转；风机6的出风口对接有出气管7，出气管7呈两端开口的管材结构，出气管7同样起到导气连通的作用；
28.所述出气管7的另一端连接缓速器8，缓速器8的作用在于减缓气流流速，缓速器8由扩径体10以及锥形体11构成；扩径体10呈圆管状结构，其一端封闭另一端呈开口状结构；锥形体11呈一端大一端小并两端开口状的锥壳状结构，其中锥形体11的大开口端与扩径体10的开口端对接；此时扩径体10与锥形体11的内部构成一空腔结构；该空腔结构用于气流的缓速以及排出；扩径体10的直径大于出气管7的直径，其目的在于出气管7内的气流在进入至扩径体10内时可以获得一较大空间的扩散，从而释放气体压力；扩径体10的封闭端面中心位置开设有与出气管7相对接的缓速器进气口12；出气管7导入的气流经缓速器进气口12进入至扩径体10与锥形体11构成的空腔内；
29.所述扩径体10内设有弹性缓速结构，弹性缓速结构包括呈环体结构的环形体14，环形体14的内部位置胶粘固定有一张具有弹性的缓冲膜15，缓冲膜15选用橡胶薄膜材质制成，具有较好的回弹性；缓冲膜15与缓速器进气口12之间同轴设置，且缓冲膜15与缓速器进气口12之间相互间隔设置，此时经缓速器进气口12进入的气流冲击在缓冲膜15上使其产生形变，当缓冲膜15形变时实现弹性势能的蓄积，该作用则降低了气流的冲击效果以及缓速的效果；
30.所述环形体14与外沿与扩径体10的内表面之间相互间隔设置，且环形体14上一体
成型有凸出的连杆16，该连杆16与锥形体11的内表面之间固定连接，气流经缓冲膜15缓速后充斥在扩径体10与锥形体11构成的空间内，最后从锥形体11的小开口端排出，而锥形体11的小开口端构成缓速器出气口13，缓速器出气口13与传感器检测端进气管9对接连接；经扩径体10实现容积扩径，构成一缓速结构，同时利用缓冲膜15减缓气流的正面冲击，从而减缓进入传感器检测端进气管9内的空气流速，使得单位体积内的空气其通过传感器的时间受到限制，避免过快通过导致测量不准的情况出现。
31.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。