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一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置，包括：激光反射板、手持式激光甲烷遙測儀，所述激光反射板安裝在可能發(fā)生甲烷氣體泄漏的位置上；所述手持式激光甲烷遙測儀包括電池充電模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、激光甲烷傳感模塊、光譜分析模塊、顯示模塊及報警模塊；所述激光甲烷傳感模塊還包括激光器、激光探測器；所述激光甲烷傳感模塊的激光器輸出激光信號通過激光反射板反射光信號；所述激光甲烷傳感模塊的激光探測器接收激光反射板反射的激光信號。本發(fā)明具有靈活輕便，快速推廣的特點，適用于石油、化工、煤炭、能源運輸?shù)刃袠I(yè)。
【專利說明】一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知使用的手持式激光甲烷檢測遙測報警儀是以激光器為檢測元件的遠距離測量儀器，此儀器普遍是用于空氣中甲烷濃度的連續(xù)測定，利用光的漫反射、激光能被不同濃度的甲烷所吸收原理，只有一個手持式甲烷檢測儀，當巡檢人員使用手持儀器巡檢時，大面積巡檢過程中，一旦有泄漏點泄漏，手持儀器沒有對泄漏點進行探測，沒有及時預(yù)警報警功能，給煤礦安全生產(chǎn)帶來極大障礙。倘若因此發(fā)生燃燒或爆炸，那將是極其重大的安全事故，對社會安定以及人類進步也會造成巨大的影響。煤礦瓦斯是可燃、可爆氣體的總稱，其主要成分是甲烷，約占瓦斯總量的83%-89%，在采煤過程中，瓦斯主要從煤層、巖層、采空區(qū)中釋放出來，以及在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生。甲烷是天然氣、沼氣以及可燃液體的主要成分，是無色無味的氣體，難溶于水，性質(zhì)比較穩(wěn)定，難以檢測，甲烷在大氣中的爆炸上限為15.0%，下限為5.3%。濃度在爆炸極限內(nèi)的瓦斯遇明火即發(fā)生爆炸，在重特大安全事故和死亡人數(shù)方面煤礦瓦斯事故均達到70%以上，因此，在煤礦安全生產(chǎn)治理中，煤礦瓦斯治理成為治理的核心，對瓦斯?jié)舛冗M行檢測是有效預(yù)防煤礦瓦斯事故的關(guān)鍵所在。目前已廣泛應(yīng)用瓦斯檢測是采用傳統(tǒng)的電化學(xué)方式、手持式檢測儀進行瓦斯?jié)舛鹊臋z測。
[0003]標準反射板也可稱為標準目標板(Diffuse Reflectance Standards),包括標準反射率白板；各種反射率的標準灰度板；不同顏色的標準色板；波長較準用的波長較準反射板；紅外700nm-20um的紅外用標鍍金標準反射板；不同激發(fā)波長下的熒光標準板。本發(fā)明選用鍍金紅外反射目標板簡稱激光反射板，高漫反射率最高可達99%，良好的耐久性、防水性、耐腐蝕，廣泛用于航天及激光應(yīng)用、不易脫落，使用壽命長、無味，無毒、高穩(wěn)定性，耐高低溫，耐輻射，經(jīng)受各種試驗條件測試。手持式檢測儀是測量距離可以達到100m，若加激光反射板測量距離可以達到200m，使用反射式曝光表和TTL測光的情況，若以激光反射板為對象進行測光，即使被攝體和背景的明暗差大，測光值不會出現(xiàn)較大的偏差，比較方便，測量目標距離范圍更遠。
[0004]目前單獨使用手持式檢測儀這種方法存在溫度監(jiān)測目標距離過短、檢測精度較低、無法及時發(fā)現(xiàn)少量甲烷氣體泄漏的問題，且很難確定泄漏點的準確位置。最重要的，在甲烷氣體泄漏時有燃燒、爆炸的可能性，存在安全隱患。倘若因此發(fā)生燃燒或爆炸，那將是極其重大的安全事故，對社會安定以及人類進步也會造成巨大的影響。另外，上述方式無法在甲烷易泄漏點的最初階段被發(fā)現(xiàn)并進行報警，極易造成嚴重的次生災(zāi)害。因此單獨使用手持式檢測儀探測器監(jiān)測甲烷氣體泄漏的技術(shù)安全保障性較差，無法有效降低甲烷氣體泄漏帶來的環(huán)境污染和安全風(fēng)險。
[0005]諸如上述的甲烷 氣體或可燃氣體其他大型應(yīng)用場所，均出現(xiàn)上述安全類問題。因此，現(xiàn)有單使用手持式檢測儀測試距離短，且無法及時發(fā)現(xiàn)甲烷易泄漏點，有爆炸可能性。如何在甲烷氣體檢測時最初階段被發(fā)現(xiàn)，能夠安全、高效直接判斷大型應(yīng)用場所中甲烷氣體的泄漏范圍，已經(jīng)成為亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是，提供一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置，將反射板預(yù)先安裝固定在可能發(fā)生甲烷氣體泄漏的區(qū)域，能夠?qū)崿F(xiàn)對可能發(fā)生甲烷氣體泄漏區(qū)域的探測，當巡檢人員使用手持儀器巡檢時，利于接收激光反射板的反射光源，便于查找氣體泄漏點，不會產(chǎn)生由于錯過泄漏點導(dǎo)致的爆炸等危險，最大限度的減少了安全隱患節(jié)點，同時能夠快速實現(xiàn)對甲烷泄漏范圍的判斷。
[0007](二)技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置，包括:激光反射板、手持式激光甲烷遙測儀，所述激光反射板安裝在可能發(fā)生甲烷氣體泄漏的位置上；所述手持式激光甲烷遙測儀包括電池充電模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、激光甲烷傳感模塊、光譜分析模塊、顯示模塊及報警模塊，所述激光甲烷傳感模塊還包括激光器、激光探測器，所述激光甲烷傳感模塊的激光器輸出激光信號通過激光反射板反射光信號，所述激光甲烷傳感模塊的激光探測器接收激光反射板反射激光信號；
所述激光甲烷傳感模塊的激光探測器接收激光反射板反射的激光信號，并被傳輸至光譜分析模塊；
所述光譜分析模塊分析接收到的光信號的光譜變化，由顯示模塊顯示出甲烷的濃度
值；
所述光譜分析模塊判定所屬甲烷檢測區(qū)是否有甲烷泄漏，并在判定有甲烷泄漏的情況下由報警模塊發(fā)出聲、光及振動報警信號。
[0008]具體的，所述手持式激光甲烷遙測儀包括電池充電模塊，所述電池充電模塊用于對電池充電；優(yōu)選的，所述充電為電池放電至臨界欠壓狀態(tài)時.。
[0009]具體的，所述手持式激光甲烷遙測儀包括電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊供電池充電模塊使用；優(yōu)選的，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊將電池電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)定在3.3V電壓。
[0010]具體的，所述手持式激光甲烷遙測儀發(fā)射的激光波長為1.650μπκ能量< 10mw、線寬2MHz。
[0011]所述激光反射板為鍍金紅外反射目標板簡稱激光反射板，高漫反射率最高可達99%，延長一倍測試距離，支持弧面激光反射和多角度激光反射。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的另一種技術(shù)方案是:提供一種甲烷泄漏檢測方法，包括:
激發(fā)激光信號，將所述激光信號對準反射板；
發(fā)射所述激發(fā)激光光束，其中，所述激發(fā)激光光束的光路經(jīng)過可能發(fā)生甲烷氣體泄漏檢測區(qū)反射板；
反射經(jīng)過甲烷泄漏檢測區(qū)的激光光束；
接收經(jīng)過甲烷泄漏檢測區(qū)的反射激光光束，得到目標激光信號；
分析所述目標激光信號的光譜，根據(jù)目標激光信號的光譜變化顯示模塊顯示出甲烷的濃度值，判定甲烷泄漏檢測區(qū)是否有甲烷泄漏，并在判定有甲烷泄漏的情況下由報警模塊發(fā)出聲、光及振動報警信號。
[0013]具體的，手持式激光甲烷遙測儀可探測多處可能發(fā)生甲烷氣體泄漏的區(qū)域。
[0014](三)有益效果
區(qū)別于【背景技術(shù)】，本發(fā)明提供一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置，設(shè)置了手持式激光甲烷遙測儀和激光反射板，由于將反射板預(yù)先安裝固定在可能發(fā)生甲烷氣體泄漏的區(qū)域，利于接收激光反射板的反射光源，便于查找氣體泄漏點，完全符合甲烷氣體泄漏應(yīng)用中檢測的需求，本發(fā)明主要通過手持式激光甲烷遙測儀發(fā)射的激光信號能被泄漏的甲烷遮擋隔斷，激光發(fā)射板反射衰減激光信號或是反射不到激光信號，導(dǎo)致手持式激光甲烷遙測儀接收到衰減激光信號或是無激光信號的原理，通過激光發(fā)射板位置確定甲烷泄漏的區(qū)域，快速準確地實現(xiàn)甲烷泄漏的無源探測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的空間示意圖；
圖3是本發(fā)明的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。請參閱圖1及圖2，本實施方式提供了一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置，包括激光反射板1、手持式激光甲烷遙測儀2，由于反射板I預(yù)先安裝固定在可能發(fā)生甲烷氣體泄漏的區(qū)域9，故發(fā)生甲烷氣體泄漏時，便于查找氣體泄漏點。故將所述激光反射板I安裝在可能發(fā)生甲烷氣體泄漏的位置9上，所述手持式激光甲烷遙測儀2包括電池充電模塊3、電壓轉(zhuǎn)換模塊4、激光甲烷傳感模塊5、光譜分析模塊7、顯示模塊6及報警模塊8，所述激光甲烷傳感模塊5還包括激光器、激光探測器，所述激光甲烷傳感模塊5的激光器輸出激光信號通過激光反射板I反射光信號，所述激光甲烷傳感模塊5的激光探測器接收激光反射板I反射的激光信號，并被傳輸至光譜分析模塊7，所述光譜分析模塊7分析接收到的光信號的光譜變化，由顯示模塊6顯示出甲烷的濃度值，所述光譜分析模塊7判定所屬甲烷檢測區(qū)是否有甲烷泄漏，并在判定有甲烷泄漏的情況下由報警模塊8發(fā)出聲、光及振動報警信號。具體的，手持式激光甲烷遙測儀2發(fā)射的激光波長為1.650μπι，能量< lOmw、線寬2MHz，功耗小，成本低。具體的，所述手持式激光甲烷遙測儀2包括電池充電模塊3，所述電池充電模塊3用于對電池充電，所述充電為電池放電至臨界欠壓狀態(tài)時。，具體的，所述手持式激光甲烷遙測儀2包括電壓轉(zhuǎn)換模塊4，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊4供電池充電模塊使用，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊4將電池電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)定在3.3V電壓。
[0017]更為優(yōu)選的，請參閱圖2，為了能進一步在空間上確定可燃氣泄漏的位置范圍，所述可能發(fā)生甲烷氣體泄漏的區(qū)域9預(yù)先安裝固定第一激光反射板I和第二激光發(fā)射板10，所述手持式激光甲烷遙測儀2可分別檢測第一激光反射板I和第二激光發(fā)射板10，本實施方式的工作原理如下。[0018]請參閱圖3，本實施方式提供一種基于一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置的甲烷泄漏檢測方法，該方法起始于步驟S401，手持式激光甲烷遙測儀2觸發(fā)激光激發(fā)模塊5激發(fā)激光信號，激光激發(fā)模塊5將所述激光信號對準反射板。
[0019]步驟S402，發(fā)射所述激發(fā)激光光束，其中，所述激發(fā)激光光束的光路經(jīng)過可能發(fā)生甲烷氣體泄漏檢測區(qū)9反射板I。
[0020]步驟S403，反射經(jīng)過甲烷泄漏檢測區(qū)9的激光光束。
[0021]步驟S404，接收經(jīng)過甲烷泄漏檢測區(qū)9的反射激光光束，得到目標激光信號。
[0022]步驟S405，分析所述目標激光信號的光譜，根據(jù)目標激光信號的光譜變化判斷此監(jiān)測點是否有被甲烷遮擋或阻斷，從而判定甲烷泄漏檢測區(qū)是否有甲烷泄漏，顯示模塊顯示出甲烷的濃度值，并在判定有甲烷泄漏的情況下，從而限定相應(yīng)的甲烷泄漏的點，與此同時，還會由手持式激光甲烷遙測儀2報警模塊8發(fā)出聲、光及振動報警信號，通知相關(guān)工作人員做好防爆工作。在本實施方式中，將反射板I預(yù)先安裝固定在可能發(fā)生甲烷氣體泄漏的區(qū)域9，利于接收激光反射板I的反射光源，便于查找氣體泄漏點，完全符合甲烷氣體泄漏應(yīng)用中檢測的需求，能夠解決【背景技術(shù)】中提到的問題。本領(lǐng)技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，其他類似的大型場所的甲烷檢測均可應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，還可以廣泛的應(yīng)用于煤礦、隧道及各種地下工程，天然氣管道檢漏等需要重點加強監(jiān)控、防范等所有室內(nèi)外環(huán)境。當然對于其他需要監(jiān)測的氣體如CO，SO2等，也可根據(jù)本發(fā)明的思想進行變換，屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置，其特征在于，包括:激光反射板、手持式激光甲烷遙測儀，所述激光反射板安裝在可能發(fā)生甲烷氣體泄漏的位置上；所述手持式激光甲烷遙測儀包括電池充電模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、激光甲烷傳感模塊、光譜分析模塊、顯示模塊及報警模塊，所述激光甲烷傳感模塊還包括激光器、激光探測器，所述激光甲烷傳感模塊的激光器輸出激光信號通過激光反射板反射光信號，所述激光甲烷傳感模塊的激光探測器接收激光反射板反射的激光信號； 所述激光甲烷傳感模塊的激光探測器接收激光反射板反射的激光信號，并被傳輸至光譜分析模塊； 所述光譜分析模塊分析接收到的光信號的光譜變化，由顯示模塊顯示出甲烷的濃度值； 所述光譜分析模塊判定所屬甲烷檢測區(qū)是否有甲烷泄漏，并在判定有甲烷泄漏的情況下由報警模塊發(fā)出聲、光及振動報警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置，其特征在于，所述手持式激光甲烷遙測儀包括電池充電模塊，所述電池充電模塊用于對電池充電；充電為電池放電至臨界欠壓狀態(tài)時；手持式激光甲烷遙測儀包括電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊供電池充電模塊使用；電壓轉(zhuǎn)換模塊將電池電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)定在3.3V電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置，其特征在于，所述手持式激光甲烷遙測儀的激光波長為1.650μπκ能量< lOmw、線寬2MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式激光甲烷氣體反射板泄露檢測裝置，其特征在于，所述激光反射板為鍍金紅外反射目標板簡稱激光反射板，高漫反射率最高可達99%，延長一倍測試距離，支持弧面激光反射和多角度激光反射。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式激光甲烷氣體反射板泄漏檢測裝置，其實現(xiàn)步驟特征在于，包括: 激發(fā)激光信號，將所述激光信號對準反射板； 發(fā)射所述激發(fā)激光光束，其中，所述激發(fā)激光光束的光路經(jīng)過可能發(fā)生甲烷氣體泄漏檢測區(qū)反射板； 反射經(jīng)過甲烷泄漏檢測區(qū)的激光光束； 接收經(jīng)過甲烷泄漏檢測區(qū)的反射激光光束，得到目標激光信號； 分析所述目標激光信號的光譜，根據(jù)目標激光信號的光譜變化顯示模塊顯示出甲烷的濃度值，判定甲烷泄漏檢測區(qū)是否有甲烷泄漏，并在判定有甲烷泄漏的情況下由報警模塊發(fā)出聲、光及振動報警信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甲烷泄漏檢測方法，其特征在于，手持式激光甲烷遙測儀可探測多處可能發(fā)生甲烷氣體泄漏的區(qū)域。
【文檔編號】G01M3/04GK103884477SQ201410151304
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】張揚, 黃天順, 李鳳捷, 婁銳, 胡馨月, 石雯 申請人:北京航星網(wǎng)訊技術(shù)股份有限公司