董康宁，杨晋芳

（1.北京科技大学 机械工程学院，北京100083；2.北京思优特科技发展有限公司，北京100083）

瓦斯事故是煤矿井下安全生产的主要威胁之一，也是一直困扰煤矿行业的重大难题。针对我国高、突瓦斯矿井，须按照《煤矿安全规程》规程有关规定及”先抽后采，以风定产，监测监控”的方针，无论高瓦斯矿井的井型大小，也不管煤层有无煤与瓦斯突出危险性，都必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统，并对抽放管道的瓦斯浓度进行实时在线监测[1-2]。

目前，已有多种成熟的气体浓度检测技术，检测甲烷等气体浓度的方法主要有：催化元件法、热传导法、光干涉法、电化学法、红外光谱吸收法等[3]。现有的矿用红外甲烷传感器在实际应用中会受到负压、凝露、粉尘堵塞、气体流速低、温度、湿度、压力等干扰，导致测量结果出现严重偏差。

管道型红外甲烷传感器在负压抽采管路中的检测技术，首先采用新型专用管路装置将负压环境中的气体经滤尘滤水后引入传感器的气室，使传感器能够准确采样到抽采管路中的气体浓度[4]；其次传感器的气室内置1 个基于红外光谱吸收原理的红外敏感元件及压力采集元件[5]。红外探测敏感元件是由1 个红外激光发射器发射红外光，经过3.39 μm滤光片以及管道内的甲烷气体通过管道型甲烷传感器的气路装置进入红外敏感元件气室，吸收3.39 μm 红外光后,以自发辐射形式释放出光子,由光子探测器接收，其输出的电信号经过变送器后，可以输出CH4气体浓度的模拟或数字信号[6]。……