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)

0 引言

《煤矿安全规程》明确规定：在煤矿井下大巷、回风巷、采煤工作面、掘进工作面、采空区等地点，需要对CO气体浓度进行实时监测，并在气体浓度达到或者超过预设定危险值时进行报警。煤矿在运输巷打探水钻孔时，干打眼导致钻孔内燃烧，会涌出大量CO气体，容易发生CO气体中毒事故，甚至导致人员死亡。采空区的煤氧化，产生CO气体的同时伴随热量产生，随着煤逐渐氧化达到自燃，会造成矿井火灾的发生。因此，CO气体成为煤矿重点监测的气体之一，一般采用一氧化碳传感器对CO气体进行监测。一氧化碳传感器的稳定性和可靠性是煤矿监测监控系统能否正确反映被测环境和设备参数的关键[1-3]。现有的一氧化碳传感器检测技术主要基于半导体和电化学等原理。基于半导体原理的一氧化碳传感器采用的是半导体器敏元件，常用在民用行业，其检测精度低。基于电化学原理的一氧化碳传感器是将化学能转化为电能，价格低、测量精度较高，是当前煤矿广泛采用的一种CO气体监测方式[4]，但矿用电化学一氧化碳传感器测量数据容易受烷类气体、氢气苯类等气体及矿井环境压力的影响，测量结果误差大，且需定期调校[5-6]。鉴此，笔者研制了一种基于微型泵吸式的矿用红外一氧化碳传感器，该传感器相比传统电化学传感器，具有红外波长固定、测量数据不受其他气体影响的优势，采用泵吸式原理可以维持压力的稳定性，精准检测出CO气体浓度，保证了数据测量的准确性，且免标校，维护方便简单。……