用红外吸收式检测粉尘浓度、声电信号触发的自动洒水装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本专利涉及一种用红外吸收式监测粉尘浓度、声电信号触发的自动洒水装置。它依监测的粉尘浓度，分级为不同时段洒水灭尘；也可按声响电信号触发定时洒水灭尘，是煤矿洒水灭尘的新装置。
技术背景
[0002]煤矿井下采掘工作面作业时，会产生大量粉尘；矿井运输巷道，当列车通过时也会激起粉尘，为避免粉尘危害矿工身体健康，或引发煤尘爆炸的重大矿井灾害，需要洒水灭尘。过去，煤矿用洒水灭尘装置:一是雾化喷头，洒水长流；二是精细粉尘浓度控制的自动洒水装置，成本高。本新型自动洒水装置，用LM2903电压比较器对粉尘浓度分级，单片机-编程控制，可按粉尘浓度的低、中、高，定时在5min周期间隔内洒水lmin、2min、3min ；在声电信号触发下，洒水3min ;其粉尘浓度分级可由用户调节，周期内洒水时间可由软件调整，实现自动洒水，装置灵活、可靠、成本低,节水60 %以上，有效灭尘。
【发明内容】
[0003]本专利的目的是提供一种用红外吸收式传感器监测粉尘浓度、声电信号触发的矿用自动洒水装置，有自动洒水、节水节能、有效灭尘功能。
[0004]本专利的目的是通过以下技术方案实现:
[0005]一种用红外吸收式监测粉尘浓度、声电信号触发的矿用自动洒水装置，其特征在于包括:
[0006]本安电源电路，为红外吸收式浓度传感器和声电信号提供电源；
[0007]红外吸收式监测浓度电路，由红外LED、光敏晶体管3DU512D-晶体管9013组成，根据郎伯贝尔法则:3DU512D串联回路Al电流与浓度c呈反比，串联回路电压Uc=A I*R可监测粉尘浓度，并产生粉尘浓浓度信号Uc ；由电阻驻极式麦克、电压比较器LM2903组成的声电信号电路，有声响时麦克分压升高，由阻容接入LM2903，LM2903输出声电信号Us0
[0008]电磁伐电源回路，为洒水2W-200-20型电磁阀提供电源；根据电磁伐工作特点，电源回路串接电磁伐强励磁控制回路:当开始接通电磁伐时，电源全电压供电磁伐启动，电磁伐需维持开启时，电源切换为串接电阻运行，以保证电磁伐在较低电压和较小电流下维持开启，避免电磁伐发热烧毁。
[0009]单片机测控电路:一是由AT2051单片机、电压比较器LM2903和分压电阻RP-R1-R2组成，当红外吸收式浓度传感器信号Uc，経LM2903作比较时，建立粉尘浓度高、中、低3级控制信号；另由电阻-驻极式麦克组成的声电信号电路送给AT2051外部中断请求脚INTl (P3.3)，用于列车通过、放炮作业、设备运行时洒水触发信号；单片机控制场效应晶体管IRF9639开启/关闭电磁阀电源，做到自动洒水。
[0010]自动洒水装置是是由单片机-软件编程实现的，粉尘浓度依LM2903输出可分为高、中、低3级,则経软件编程可在周期5min内分别洒水3min,2min, Imin ;当有Us触发时，洒水3min ;粉尘浓度分级可通过Rp-Rl-R2调节改变其门限，洒水时间可経软件调整，这种自动洒水装置比常开式洒水灭尘装置可节水60%以上，比用精密粉尘浓度控制的洒水装置使用灵活、可靠、简单、成本低。
[0011]所述本安电源电路、红外吸收式浓度传感器电路、声电信号电路、电磁阀电源电路和单片机电源-测控电路装在一个防爆壳体内，实现装置一体化，且符合煤矿井下电气设备6B3836要求。
【附图说明】
[0012]图1用红外吸收式监测粉尘浓度、声电信号驱动自动洒水装置电源-控制电路原理图；
[0013]图2用红外吸收式监测粉尘浓度、声电信号电路原理图；
[0014]图3 —体化防爆壳体总图；
[0015]图4单片机控制(程序框图，程序)。
【具体实施方式】
[0016]本专利为用红外吸收式监测粉尘浓度、声电信号触发的自动洒水装置，包括:
本安电源，为为红外吸收式监测粉尘浓度传感器、声电信号触发电路提供电源；红外吸收式监测浓度电路，由红外LED、光敏晶体管3DU512D-晶体管9013组成，根据郎伯-贝尔法则:3DU512D串联回路Λ I电流与浓度c呈反比，串联回路电压Uc=A I*R可监测粉尘浓度，产生粉尘浓度信号Uc ；由电阻驻极式麦克、电压比较器LM2903组成的声电信号电路，产生声电触信号Us ;电磁伐电源回路，为洒水2W-200-20型电磁阀提供电源，根据电磁伐工作特点，电源回路串接电磁伐强励磁控制回路:当开始接通电磁伐时，电源全电压供电磁伐启动，电磁伐需维持开启时，电源切换为串接电阻运行，以保证电磁伐在较低电压和较小电流下维持开启，避免电磁伐发热烧毁；单片机电源及测控回路，AT2051-电压比较器LM2903、电阻器组成的测控电路；本自动洒水装置是由单片机-软件编程实现的。所述自动洒水电源、控制电路，红外吸收式浓度监测-声电触发电路，电磁伐电源电路，单片机电源及测控回路装在一亇防爆壳体内，构成装里一体化。
[0017]本发明专利需解决的技术问题是:
[0018]1.选用红外吸收式监测粉尘浓度:由红外LED、光敏晶体管3D512D、晶体管9013组成的粉尘浓度传感器监测电路，取得粉尘浓度信号，根据郎伯-贝尔法则可得粉尘浓度信号Uc与浓度呈反比；电阻驻极式麦克串联组成声电接收信号电路，麦克分压随噪音增大，经LM2903比较放大后得声电信号Us0
[0019]2.单片机测控电路:一是由单片机、电压比较器LM2903和分压电阻Rp-Rl-R2组成，当红外吸收式浓度传感器信号Uc，経LM2903作比较时，建立粉尘浓度高、中、低3级控制信号，依软件分别洒水3min，2min, Imin ;另由电阻-驻极式麦克、电压比较器LM2903组成的声电信号电路送给AT2051外部中断请求脚INT1(P3.3)，用于列车通过、放炮作业、设备运行时洒水触发信号；单片机控制场效应晶体管IRF9639开启/关闭电磁阀电源，做到自动洒水。选用单片机-软件编程做监控，用户可依实际情况调节Rp-Rl-Rl确定洒水时粉尘浓度门限，通过软件调整洒氺时间，满足用户粉尘管理要求。
[0020]3.选用传感器电源电路，满足GB38362010爆炸性气体环境用电气设备的相关技术规定。
[0021]4.选用限流恒压电路串接电磁伐控制回路作为2W200— 20电磁伐电源，依电磁伐运行特点，并接强励电磁阀线圈控制电路，使电磁伐可靠开启-关闭，长时运行不会发热、
[0022]5.把红外吸收式粉尘浓度监测和声电触发信号，本安电源、电磁伐电源、单片机电源及监控回路装在一亇壳体内，该壳体满足矿用防爆要求，符合GB3836— 2010相关技术规定，适合煤矿井下工作。
[0023]下面结合附图详细描述。
[0024]1.图1用红外吸收式监测粉尘浓度、声电信号驱动自动洒水装置电源-控制电路原理图；图中:
[0025]I).自动洒水电源由隔本安电源、单片机电源-测控回路电源和电磁伐电源三部分组成。
[0026]2).供电电源采用矿井电网电压AC127V等级，经变压器降压输出AC18V和AC25V，分别供本安电源-单片机-测控回路电源和电磁伐电源回路电源。
[0027]3).本安电源电