技术领域

[0001] 本发明涉及一种井下探测器。

背景技术

[0002] 目前， 井下如果有人员掉进去或者需要作业人员进去 作业吋， 最大的问题是不 知道井下的氧气浓度或者环境。

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0003] 本发明的目的在于克服以上所述的缺点， 提供一种井下探测器。

[0004] 为实现上述目的， 本发明的具体方案如下： 一种井下探测器， 包括有防水外壳 ， 防水外壳顶部设有吊环， 所述防水外壳内设有电路腔和电池腔， 所述电池腔 内设有供电电池， 用于给探测器供电； 电路腔内设有监测电路， 监测电路包括 有主控芯片与主控芯片信号连接的通信装置； 所述通信装置包括有通信芯片以 及天线； 所述防水外壳上设有氧气浓度检测器， 所述氧气浓度检测器与主控芯 片信号连接； 所述天线包括有矩形 PCB板， 矩形 PCB板上设有上下对称的两组微 带单元， 每组微带单元包括有一个矩形的馈电横臂， 所述馈电横臂上排列设有 多个六边形的馈电孔； 所述馈电横臂的中心向上延伸出有第一连接臂 ， 第一连 接臂的自由端设有圆形的第一微带辐射体， 第一微带辐射体的两侧设有 V形槽； 馈电横臂两侧还向上延伸出有两个第二连接臂 ， 第二连接臂分别向上延伸出有 直角梯形的第二微带辐射体， 第二微带辐射体向上延伸出有第三连接臂， 还包 括有 Π形的弓背辐射臂， 弓背辐射臂的两个脚分别与两个第三连接臂相 连； 弓 背辐射臂的顶侧延伸出有多个排列设置的环状 辐射臂， 弓背辐射臂的两侧设有 第一矩形凹陷， 第一矩形凹陷的底边向内设有第二矩形凹陷； 还包括有一矩形 的寄生振子臂， 寄生振子臂设于弓背辐射臂的内凹区域； 每个所述第二微带辐 射体上靠近顶边设有一个矩形第一镂空孔， 靠近底边一侧设有 L形的第二镂空孔 ， 第二镂空孔的纵边向内设有三个矩形第三镂空 孔， 第二镂空孔的横边向上延 伸出有一个矩形的第四镂空孔。

[0005] 优选的， 所述主控芯片为 CPU芯片。

[0006] 优选的， 所述 V形槽的角度为 30度。

[0007] 优选的， 所述馈电孔的数量为 10-12个。

[0008] 优选的， 寄生振子臂上设有多个排列在一起的矩形的内 窥孔， 内窥孔的两侧向 内凹陷有半圆凹陷。

[0009] 优选的， 环状辐射臂的数量为八个。

[0010] 优选的， 还包括有设于外壳的二氧化碳浓度检测器， 所述二氧化碳浓度检测器 与主控芯片信号连接；

[0011] 优选的， 还包括有设于防水外壳底部的 LED探照灯， 所述 LED探照灯包括有发 光体和控制器， 控制器与主控芯片信号连接；

[0012] 优选的， 还包括有包裹防水外壳的铁丝网罩， 所述铁丝网罩用于保护探测器。

发明的有益效果

有益效果

[0013] 通过简单的结构设计， 当需要探测井下情况吋， 只需要用绳子将该探测器下放 到井下， 即可探测。

对附图的简要说明

附图说明

[0014] 图 1是本发明的结构示意图；

[0015] 图 2是本发明的天线的俯视图；

[0016] 图 3是本发明的微带单元的结构示意图；

[0017] 图 4是本发明的天线的电气性能仿真测试图；

[0018] 图 5是本发明的天线的方向性图；

[0019] 图 1至图 5中的附图标记说明：

[0020] 1-防水外壳； 2-吊环； 3-电路腔； 4-电池腔； 5-氧气浓度检测器； 6-铁丝网罩； 7-LED探照灯；

[0021] al-矩形 PCB板； bl-馈电横臂； bl l-馈电孔； bl2-第一连接臂； bl3-第二连接臂 b2-第一微带辐射体； b21-V形槽； b3-第二微带辐射体； b31-第一镂空孔； b32-第 二镂空孔； b33-第三镂空孔； b34-第四镂空孔； b4-第三连接臂； b5-弓背辐射臂 ； b51-第一矩形凹陷； b52-第二矩形凹陷； b6-环状辐射臂； b7-寄生振子臂； b71

-内窥孔。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0022] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步 详细的说明， 并不是把本发明的 实施范围局限于此。

[0023] 如图 1至图 5所示， 本实施例所述的一种井下探测器， 包括有防水外壳 1， 防水 外壳顶部设有吊环 2， 所述防水外壳内设有电路腔 3和电池腔 4， 所述电池腔内设 有供电电池， 用于给探测器供电； 电路腔内设有监测电路， 监测电路包括有主 控芯片与主控芯片信号连接的通信装置； 所述通信装置包括有通信芯片以及天 线； 所述防水外壳上设有氧气浓度检测器 5， 所述氧气浓度检测器与主控芯片信 号连接； 所述天线包括有矩形 PCB板 al， 矩形 PCB板 al上设有上下对称的两组微 带单元， 每组微带单元包括有一个矩形的馈电横臂 bl， 所述馈电横臂 bl上排列 设有多个六边形的馈电孔 M l ; 所述馈电横臂 bl的中心向上延伸出有第一连接臂 Μ2， 第一连接臂 M2的自由端设有圆形的第一微带辐射体 b2， 第一微带辐射体 b 2的两侧设有 V形槽 B21 ; 馈电横臂 bl两侧还向上延伸出有两个第二连接臂 Μ3， 第二连接臂 M3分别向上延伸出有直角梯形的第二微带辐射� �� b3， 第二微带辐射 体 b3向上延伸出有第三连接臂 b4， 还包括有 Π形的弓背辐射臂 b5， 弓背辐射臂 b 5的两个脚分别与两个第三连接臂 b4相连； 弓背辐射臂 b5的顶侧延伸出有多个排 列设置的环状辐射臂 b6， 弓背辐射臂 b5的两侧设有第一矩形凹陷 b51， 第一矩形 凹陷 b51的底边向内设有第二矩形凹陷 b52； 还包括有一矩形的寄生振子臂 b7， 寄生振子臂 b7设于弓背辐射臂 b5的内凹区域； 每个所述第二微带辐射体 b3上靠 近顶边设有一个矩形第一镂空孔 b31， 靠近底边一侧设有 L形的第二镂空孔 b32， 第二镂空孔 b32的纵边向内设有三个矩形第三镂空孔 b33， 第二镂空孔 b32的横边 向上延伸出有一个矩形的第四镂空孔 b34。 通过不小于 300次的微带电路结构设 计， 以及通过不低于 500次试验和参数调整下， 最终确定了上述天线结构， 在模 拟其电磁波干扰环境下， 该天线具备较宽的频率范围以及较好的隔离度 和方向 性。 具体实际测试结果如下表 HFSS15软件计算其如图 4和图 5， 从图 4中从 S3和 S 2的端口反射来看， 其频率范围很宽， 可以从 2.05GHz—直到 3.0GHz; 因此完全 满足电场探测的需要， 另外， 送 S3中可以看出， 其隔离度较好， 在频率范围大 于 25.5dB。 另外， 从图 5中看出， 其方向性很好。 另外， 从具体测试中也测试结 果和仿真结果基本一致。 通过合理的布局设置， 实现简便的探测， 并将信息无 线传输给手机终端或者其他接收设备。 通过简单的结构设计， 当需要探测井下 情况吋， 只需要用绳子将该探测器下放到井下， 即可探测

[0024] 优选的， 所述主控芯片为 CPU芯片。

[0025] 优选的， 所述 V形槽的角度为 30度。

[0026] 优选的， 所述馈电孔的数量为 10-12个。

[0027] 优选的， 所述 V形槽 B21的角度为 30度。 优选的， 所述馈电孔 bl l的数量为 10-12 个； 寄生振子臂 b7上设有多个排列在一起的矩形的内窥孔 b71， 内窥孔 b71的两 侧向内凹陷有半圆凹陷。 优选的， 环状辐射臂 b6的数量为八个。 如此设置， 可 以有效提高天线性能， 降低驻波比。

[0028] 优选的， 还包括有设于外壳的二氧化碳浓度检测器， 所述二氧化碳浓度检测器 与主控芯片信号连接；

[0029] 优选的， 还包括有设于防水外壳底部的 LED探照灯 7， 所述 LED探照灯包括有 发光体和控制器， 控制器与主控芯片信号连接；

[0030] 优选的， 还包括有包裹防水外壳的铁丝网罩 6， 所述铁丝网罩用于保护探测器

[0031] 本通信天线为非尺寸要求天线， 只要在弯折方向上、 设置的孔、 洞的方式上达 到上述要求； 但如果需要更佳稳定的性能吋， 本天线的具体尺寸可以优化为： 矩形 PCB板 al的长宽分别为： 84mm和 58mm; 馈电横臂 bl的线宽为和长度为： 4. 2mm和 3.9mm。 馈电孔 bl l的边长为： lmm， 两个馈电孔 bl l中心之间的距离为 3 mm; 第一连接臂 M2的线宽为 2.4mm， 高为 6.2mm; 第一微带辐射体 b2的半径为 4.4mm, V形槽 B21的边长为 1.5mm; 第二连接臂 M3的线宽为 2.4mm， 其高度为 3 .4mm; 第二微带辐射体 b3的高为 10.6mm， 底边长为 23mm， 顶边长为 11.8mm; 第三连接臂 b4的线宽为 2.4mm， 其高度为： 2.3mm; 弓背辐射臂 b5的线宽为 9.4m m， 顶边长为 54mm， 高为： 12.4mm; 环状辐射臂 b6的内径半径为： 1.3mm; 线 宽为 0.7mm， 两个环状辐射臂 b6圆心之间的距离为 6.3mm， 第一矩形凹陷 b51的 宽为 1.5mm， 长为 6.9mm: 第二矩形凹陷 b52的宽为 1.6mm,长为： 3.9mm。 寄生 振子臂 b7的长和线宽分别为： 33mm以及 4.5mm;

[0032] 第一镂空孔 b31和第二镂空孔 b32的线宽均是： 1.2mm; 第一镂空孔 b31的长为 ： 6.8mm, 第三镂空孔 b33长为和第四镂空孔 b34的长均为： 3.2mm。 内窥孔 b71 的宽和高分别： 2.4mm和 2.3mm; 半圆凹陷的半径为： 0.6mm。

[0033] 以上所述仅是本发明的一个较佳实施例， 故凡依本发明专利申请范围所述的构 造、 特征及原理所做的等效变化或修饰， 包含在本发明专利申请的保护范围内

[0034]