专利名称：矿井风量自动监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿井风量自动监测仪。
背景技术：
目前，风量测量探头有机械探头、差压变送探头、热线探头、超声波探头等，矿井风 量测量是通风管理与通风安全的基础性日常工作，由专门的测风员测量井巷中风速，再通 过计算求出风量，测量工作量大，费时费力，且测量精度存在一定的人为测量误差，无法连 续监测风量，不能及时发现和解决问题。目前还没有相关产品实现自动风量监测，矿井局 部通风机均采用风筒串接将新鲜风送至用风地点，送风距离一般都较长，风筒接口处、风筒 破损处、胶布风筒的缝合针眼均存在一定的漏风，致使风筒出口风量即用风地点实际供风 量小于局部通风机送风量，目前还没有产品对风筒出口风量即用风地点实际供风量进行检 测。专利名称为《矿用对旋局部通风机风量风压检测仪》，专利号为201020032056. 2 的专利采用差压变送器检测通风机风量，只能用于检测局部通风机风量，使用范围受到限 制，所测风量不是风筒出口处即局部用风地点实际供风量。
发明内容本实用新型的发明目的是提供一种通过超声波收发一体探头轮流发射和接收超 声波脉冲，经单片机中用软件计算出风速和风量，实现实时实地风量监测及报警的矿井风 量自动监测仪。为实现上述目的，一种矿井风量自动监测仪，包括监测器固装在刚性风管中部的 管壁上，所述监测器的工作面设置LCD显示屏和按键，监测器内设置单片机；所述单片机经 LCD电路连接LCD显示屏，单片机经按键电路连接按键，单片机经电缆连接数个超声波能 器，超声波换能器设置在刚性风管的管壁内；单片机分别连接A/D转换器、时序及收发控制 器和报警电路；所述A/D转换器连接放大及滤波器，放大及滤波器连接时序及收发控制器， 时序及收发控制器连接数个超声波换能器。为了实现产品优化，改善、提高本实用新型的综合性能，进一步的措施是所述刚性风管两端的外壁上设置紧固凹槽。所述刚性风管中部的外壁上设置吊挂部件。所述报警电路连接报警器。所述单片机设有RS232接口。本实用新型采用监测器固装在刚性风管中部的管壁上，所述监测器的工作面设置 IXD显示屏和按键，监测器内设置单片机，所述单片机经IXD电路连接IXD显示屏，单片机经 按键电路连接按键，单片机经电缆连接数个超声波能器，超声波换能器设置在刚性风管的 管壁内；单片机分别连接A/D转换器、时序及收发控制器和报警电路；所述A/D转换器连接 放大及滤波器，放大及滤波器连接时序及收发控制器，时序及收发控制器连接数个超声波换能器的方案，克服了现有风量检测仪只能检测局部通风机风量，使用范围受到限制的缺 陷。本实用新型相比现有技术所产生的有益效果1、可监测各种通风井巷、管道及风筒中的风量，人工设定最小风量值、实时监测风 量，当风量过小时，实现人工报警，提示相关人员进行相应处理。2、设计有RS232通信接口，可将实测结果传送至控制中心。3、本实用新型结构简单，安装方便灵活，功耗低，工作安全可靠，可广泛应用于各 种通风系统中。4、通过监测调整实际出风量，防止了瓦斯浓度超限。5、实现了通风管理网络化、达到了按需通风。本实用新型适用于矿井风量的自动监测。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型的监测仪外部部件连接图。图2为监测仪的控制结构方框图。图3为监测仪的装配主视图。图4为图3的俯视图。图5为图3的左视图。图中1、刚性风管，2、监测器，3、吊挂部件，4、超声波换能器，5、电缆，6、IXD显示 屏，7、按键，8、紧固凹槽，9、单片机，10、时序及收发控制器，11、报警电路，12、RS232接口， 13、A/D转换器，14、放大及滤波器，15、IXD电路，16、按键电路。
具体实施方式
由附图图1至图5所示，一种矿井风量自动监测仪，包括监测器2固装在刚性风管 1中部的管壁上，监测器2的工作面设置IXD显示屏6和按键7，监测器2内设置单片机9 ； 单片机9经IXD电路15连接IXD显示屏6，单片机9经按键电路16连接按键7，单片机9 经电缆5连接数个超声波换能器4，超声波换能器4设置在刚性风管1的管壁内；单片机9 分别连接A/D转换器13、时序及收发控制器10和报警电路11 ；所述A/D转换器13连接放 大及滤波器14，放大及滤波器14连接时序及收发控制器10，时序及收发控制器10连接数 个超声波换能器4。刚性风管1两端的外壁上设置紧固凹槽8。刚性风管1中部的外壁上 设置吊挂部件3。报警电路11连接报警器。单片机9设有RS232接口 12。在图2中，本实用新型实施例的工作原理为单片机9按照系统软件的要求接受按 键7和A/D转换器13送来的信号，实现对时序及收发控制器10、IXD显示屏6和报警电路 11的控制，根据A/D转换器13送来的信号计算出刚性风管1内的风速和风量并监测风量， 实现实时报警。按键7用来控制单片机9及设定标准风量、标准风速值和系统时钟。时序 及收发控制电路10在单片机9的控制下产生控制信号控制收发控制电路，使多个超声波换 能器4轮流发射和接收超声波。放大及滤波器14的放大电路对信号进行放大，并适时自动 增益控制、温度补偿；滤波电路滤除噪声信号。A /D转换器13实现模拟-数字信号的转换。LCD电路15显示实际风量、人工设定最小风量、风速及系统时间。按键电路16实现人工设 定及开关机功能；电源采用大容量电池，为整机供电。 刚性风筒1串接在矿井通风系统中，通过紧固凹槽8实现可靠连接。在优选实施 例中，超声波换能器4安装在刚性风筒1上，使用2个超声波换能器4，2个超声波换能器4 的中心通过刚性风筒1的轴心且在同一直线上。
权利要求1.一种矿井风量自动监测仪，其特征在于它包括监测器(2)固装在刚性风管(1)中部 的管壁上；所述监测器(2)的工作面设置IXD显示屏(6)和按键(7)，监测器(2)内设置单片 机(9)；所述单片机(9)经IXD电路(15)连接IXD显示屏(6)，单片机(9)经按键电路(16) 连接按键(7 )，单片机(9 )经电缆(5 )连接数个超声波换能器(4)，超声波换能器(4)安装在 刚性风管(1)的管壁上；单片机(9)分别连接A/D转换器(13)、时序及收发控制器(10)和 报警电路(11);所述A/D转换器(13)连接放大及滤波器(14)，放大及滤波器(14)连接时序 及收发控制器(10)，时序及收发控制器(10)连接数个超声波换能器(4)。
2.根据权利要求1所述的一种矿井风量自动监测仪，其特征在于所述刚性风管(1)两 端的外壁上设置紧固凹槽(8)。
3.根据权利要求1所述的一种矿井风量自动监测仪，其特征在于所述刚性风管(1)中 部的外壁上设置吊挂部件(3)。
4.根据权利要求1所述的一种矿井风量自动监测仪，其特征在于所述报警电路(11)连 接报警器。
5.根据权利要求1所述的一种矿井风量自动监测仪，其特征在于所述单片机(9)设有 RS232 接口(12)。
专利摘要一种矿井风量自动监测仪，采用监测器固装在刚性风管中部的管壁上，所述监测器的工作面设置LCD显示屏和按键，监测器内设置单片机，所述单片机经LCD电路连接LCD显示屏，单片机经按键电路连接按键，单片机经电缆连接数个超声波能器，超声波换能器设置在刚性风管的管壁内；单片机分别连接A/D转换器、时序及收发控制器和报警电路；所述A/D转换器连接放大及滤波器，放大及滤波器连接时序及收发控制器，时序及收发控制器连接多个超声波换能器的方案，克服了现有风量检测仪只能检测局部通风机风量，使用范围受到限制的缺陷。适用于矿井风量的自动监测。
文档编号G01F1/66GK201874618SQ201020630328
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者彭云, 赵伏军 申请人:湖南科技大学