矿用无线电波孔中接收探头的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种矿用无线电波孔中接收探头，该接收探头包括外壳、磁性天线、控制电路，所述外壳为尼龙材质，所述外壳的头部内置磁性天线和控制电路，所述外壳的尾部为螺纹结构。本发明增加了矿井无线电波透视法的探测距离，使传统的矿井无线电波透视方法的探测距离增加到200米以上；通过钻孔，将本发明送至工作面内部有异常构造区域附近进行近距离探测，增加了探测的精度，提高了矿井无线电波透视法的分辨率，从而推动煤矿井下钻孔中无线电波勘探技术的发展和应用。
【专利说明】
矿用无线电波孔中接收探头
技术领域
[0001]本发明属于煤矿井下孔中无线电波接收装置技术领域，具体涉及一种矿用无线电波孔中接收探头。
【背景技术】
[0002]在传统的矿井无线电波透视法勘探中，施工方式为工作面一边的巷道进行发射信号，另一边巷道接收信号，但是受到煤矿井下产品防爆的要求，矿用仪器的功率受到限制，导致发射输出的无线电波功率受限，穿透煤层之后信号会急剧衰减。
[0003]目前煤矿井下现有的防爆型无线电波透视仪在煤层中透视距离一般为150米左右，而我国目前新开煤炭矿井工作面宽度多为200米以上，所以传统的接收天线对200米以上的较宽工作面内部信号就不能够进行良好的接收，影响了井下无线电波透视技术的探测距离。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种矿用无线电波孔中接收探头。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供一种矿用无线电波孔中接收探头，该接收探头包括外壳、磁性天线、控制电路，所述外壳为尼龙材质，所述外壳的头部内置磁性天线和控制电路，所述外壳的尾部为螺纹结构。
[0006]上述方案中，所述磁性天线的中心为加长型磁棒，夕卜部绕制接收线圈。
[0007]上述方案中，所述控制电路包括第一三极管Ql、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一固态继电器U1、第二固态继电器U2、天线TX、导线插座Jl，所述第一固态继电器Ul的第二端通过电阻RO与导线插座Jl的第五端连接，所述第一固态继电器Ul的第五端通过第二电容C2与天线TX连接，所述天线TX的第二 ^^一端通过第三电容C3与第一三极管Ql连接，所述第一三极管Ql的一端与第二三极管Q2连接，所述第二三极管Q2的一路经第七电容C7与第三三极管Q3连接，另一路经第五电阻R5、第六电阻R6与第二固态继电器U2的第三端连接;所述第二固态继电器U2的第2端经第九电容C9、第七电阻R7、第八电阻R8后接地;所述第三三极管Q3的一端经第八电容CS、信号转换电路Tl后分两路分别连接导线插座Jl的第三、四端，另一端与第十电阻RlO的一端连接，所述第十电阻RlO的另一端连接在第六电阻R6和第二固态继电器U2之间；连接依次串联的第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4—端连接在所述第五电阻R5、第六电阻R6之间，另一端连接在第一三极管Ql的另一端;所述导线插座Jl的第二端与第二固态继电器U2的第一端连接。
[0008]上述方案中，所述第六电阻R6与第二固态继电器U2之间连接有第十电容ClO的一端，所述第十电容ClO的另一端接地;所述第三三极管Q3的一端与第八电容CS之间连接有第九电阻R9的一端，所述第九电阻R9的另一端接地。
[0009]上述方案中，所述信号转换电路Tl与导线插座Jl的第三端之间连接有第十一电阻Rll的一端，所述第i^一电阻Rll的另一端连接在第九电容C9于第二固态继电器U2的第2端之间;所述信号转换电路Tl与导线插座Jl的第四端之间连接有第十二电阻R12的一端，所述第十二电阻Rl 2的另一端接地。
[0010]上述方案中，所述第九电容C9与第七电阻R7之间和所述第十电阻RlO与第三三极管Q3的另一端之间连接;所述第七电阻R7与第八电阻R8之间和所述第七电容C7与第三三极管Q3之间连接。
[0011]上述方案中，所述第二二极管Q2连接有第五电容C5的一端，所述第五电容C5的另一端接地;所述第一二极管Ql连接有第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端接地;所述第五电阻R5与第六电阻R6之间的连接点和第一电阻Rl之间连接有第六电容C6的一端，所述第六电容C6的另一端接地。
[0012]上述方案中，所述第二电容C2与天线TX的第十一端之间连接第一电容Cl的一端，所述第一电容Cl的另一端与天线TX的第十二端连接并且接地;所述天线TX的第二十一端与第三电容C3连接，第二十二端接地。
[0013]上述方案中，所述第一电阻Rl与第二电阻R2之间和第二三极管Q2与第五电容C5之间连接;所述第二电阻R2与第三电阻R3之间和第一三极管Ql与第三电容C3之间连接;所述第四电阻R4上并联有第四电容C4。
[0014]上述方案中，所述第一固态继电器Ul的第三、八端、所述导线插座Jl的第一端、所述第九电容C9的一端、所述信号转换电路Tl的一端、所述第四电阻R4的一端均接地。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果:
本发明增加了矿井无线电波透视法的探测距离，使传统的矿井无线电波透视方法的探测距离增加到200米以上;通过钻孔，将本发明送至工作面内部有异常构造区域附近进行近距离探测，增加了探测的精度，提高了矿井无线电波透视法的分辨率，从而推动煤矿井下钻孔中无线电波勘探技术的发展和应用。
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例提供一种矿用无线电波孔中接收探头的结构示意图；
图2为本发明实施例提供一种矿用无线电波孔中接收探头的原理框图；
图3为本发明实施例提供一种矿用无线电波孔中接收探头的控制电路的电路图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0018]本发明实施例提供一种矿用无线电波孔中接收探头，如图1、2所示，该接收探头包括外壳1、磁性天线2、控制电路3，所述外壳I为尼龙材质，所述外壳I的头部内置磁性天线2和控制电路3，所述外壳I的尾部为螺纹结构。
[0019]所述磁性天线2的中心为加长型磁棒，外部绕制接收线圈。
[0020]如图2所示，所述控制电路3包括第一三极管Ql、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一固态继电器U1、第二固态继电器U2、天线TX、导线插座Jl，所述第一固态继电器Ul的第二端通过电阻RO与导线插座Jl的第五端连接，所述第一固态继电器Ul的第五端通过第二电容C2与天线TX连接，所述天线TX的第二 ^^一端通过第三电容C3与第一三极管Ql连接，所述第一三极管Ql的一端与第二三极管Q2连接，所述第二三极管Q2的一路经第七电容C7与第三三极管Q3连接，另一路经第五电阻R5、第六电阻R6与第二固态继电器U2的第三端连接;所述第二固态继电器U2的第2端经第九电容C9、第七电阻R7、第八电阻R8后接地;所述第三三极管Q3的一端经第八电容CS、信号转换电路Tl后分两路分别连接导线插座Jl的第三、四端，另一端与第十电阻RlO的一端连接，所述第十电阻RlO的另一端连接在第六电阻R6和第二固态继电器U2之间；连接依次串联的第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4—端连接在所述第五电阻R5、第六电阻R6之间，另一端连接在第一三极管Ql的另一端;所述导线插座Jl的第二端与第二固态继电器U2的第一端连接。
[0021]所述第六电阻R6与第二固态继电器U2之间连接有第十电容ClO的一端，所述第十电容ClO的另一端接地;所述第三三极管Q3的一端与第八电容C8之间连接有第九电阻R9的一端，所述第九电阻R9的另一端接地。
[0022]所述信号转换电路Tl与导线插座Jl的第三端之间连接有第^^一电阻Rll的一端，所述第十一电阻Rll的另一端连接在第九电容C9于第二固态继电器U2的第2端之间；所述信号转换电路Tl与导线插座Jl的第四端之间连接有第十二电阻R12的一端，所述第十二电阻Rl 2的另一端接地。
[0023]所述第九电容C9与第七电阻R7之间和所述第十电阻RlO与第三三极管Q3的另一端之间连接;所述第七电阻R7与第八电阻R8之间和所述第七电容C7与第三三极管Q3之间连接。
[0024]所述第二二极管Q2连接有第五电容C5的一端，所述第五电容C5的另一端接地;所述第一二极管Ql连接有第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端接地;所述第五电阻R5与第六电阻R6之间的连接点和第一电阻Rl之间连接有第六电容C6的一端，所述第六电容C6的另一端接地。
[0025]所述第二电容C2与天线TX的第十一端之间连接第一电容Cl的一端，所述第一电容Cl的另一端与天线TX的第十二端连接并且接地;所述天线TX的第二十一端与第三电容C3连接，第二十二端接地。
[0026]所述第一电阻Rl与第二电阻R2之间和第二三极管Q2与第五电容C5之间连接;所述第二电阻R2与第三电阻R3之间和第一三极管Ql与第三电容C3之间连接;所述第四电阻R4上并联有第四电容C4。
[0027]所述第一固态继电器Ul的第三、八端、所述导线插座Jl的第一端、所述第九电容C9的一端、所述信号转换电路Tl的一端、所述第四电阻R4的一端均接地。
[0028]当接收175kHz信号时，Jl的5脚传来控制信号命令固态继电器Ul导通，使Cl、C2与天线TX组成175kHz选频电路，交流信号通过三极管Q1、Q2第一级放大与三极管Q3第二级放大，放大之后的信号通过信号转换电路Tl，使信号由单端信号转化为差动信号，然后传送至
Jlo
[0029]所述控制电路3是由信号放大电路与频率选择电路组成，信号放大电路用于对天线接收的微弱信号进行放大，保证模拟信号的正常传输，通过控制选频电路来实现175kHz与31 OkHz两种工作频率之间的切换。 本发明采用孔中接收探头作为接收特定频率无线电波信号的天线，利用煤矿井下工作面现有的瓦斯抽放孔，将孔中接收探头送入孔中，使用控制电路对特定频率的工作模式进行选频，使用坚硬、质量较轻的尼龙材料作为外壳，使得接收线圈接收无线电信号时不会受到损耗，尾部采用与钻杆配套的螺纹结构，方便了在深孔中的推送，磁性天线采用定制的加长型磁棒作为磁芯，外部缠绕线圈组成接收天线，能对制定频率的微弱信号进行接收，控制电路与磁性天线配合工作，根据矿井仪器的要求，采用防爆设计。
[0030]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种矿用无线电波孔中接收探头，其特征在于，该接收探头包括外壳、磁性天线、控制电路，所述外壳为尼龙材质，所述外壳的头部内置磁性天线和控制电路，所述外壳的尾部为螺纹结构。2.根据权利要求1所述的矿用无线电波孔中接收探头，其特征在于:所述磁性天线的中心为加长型磁棒，外部绕制接收线圈。3.根据权利要求1或2所述的矿用无线电波孔中接收探头，其特征在于:所述控制电路包括第一三极管Ql、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一固态继电器Ul、第二固态继电器U2、天线TX、导线插座Jl，所述第一固态继电器Ul的第二端通过电阻RO与导线插座Jl的第五端连接，所述第一固态继电器Ul的第五端通过第二电容C2与天线TX连接，所述天线TX的第二i^一端通过第三电容C3与第一三极管Ql连接，所述第一三极管Ql的一端与第二三极管Q2连接，所述第二三极管Q2的一路经第七电容C7与第三三极管Q3连接，另一路经第五电阻R5、第六电阻R6与第二固态继电器U2的第三端连接;所述第二固态继电器U2的第2端经第九电容C9、第七电阻R7、第八电阻R8后接地;所述第三三极管Q3的一端经第八电容C8、信号转换电路Tl后分两路分别连接导线插座Jl的第三、四端，另一端与第十电阻RlO的一端连接，所述第十电阻RlO的另一端连接在第六电阻R6和第二固态继电器U2之间；连接依次串联的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4—端连接在所述第五电阻R5、第六电阻R6之间，另一端连接在第一三极管Ql的另一端;所述导线插座Jl的第二端与第二固态继电器U2的第一端连接。4.根据权利要求3所述的矿用无线电波孔中接收探头，其特征在于:所述第六电阻R6与第二固态继电器U2之间连接有第十电容ClO的一端，所述第十电容ClO的另一端接地;所述第三三极管Q3的一端与第八电容C8之间连接有第九电阻R9的一端，所述第九电阻R9的另一端接地。5.根据权利要求4所述的矿用无线电波孔中接收探头，其特征在于:所述信号转换电路Tl与导线插座Jl的第三端之间连接有第十一电阻Rll的一端，所述第十一电阻Rll的另一端连接在第九电容C9于第二固态继电器U2的第2端之间；所述信号转换电路Tl与导线插座Jl的第四端之间连接有第十二电阻R12的一端，所述第十二电阻R12的另一端接地。6.根据权利要求5所述的矿用无线电波孔中接收探头，其特征在于:所述第九电容C9与第七电阻R7之间和所述第十电阻RlO与第三三极管Q3的另一端之间连接;所述第七电阻R7与第八电阻R8之间和所述第七电容C7与第三三极管Q3之间连接。7.根据权利要求6所述的矿用无线电波孔中接收探头，其特征在于:所述第二二极管Q2连接有第五电容C5的一端，所述第五电容C5的另一端接地;所述第一二极管Ql连接有第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端接地;所述第五电阻R5与第六电阻R6之间的连接点和第一电阻Rl之间连接有第六电容C6的一端，所述第六电容C6的另一端接地。8.根据权利要求7所述的矿用无线电波孔中接收探头，其特征在于:所述第二电容C2与天线TX的第十一端之间连接第一电容Cl的一端，所述第一电容Cl的另一端与天线TX的第十二端连接并且接地;所述天线TX的第二十一端与第三电容C3连接，第二十二端接地。9.根据权利要求8所述的矿用无线电波孔中接收探头，其特征在于:所述第一电阻Rl与第二电阻R2之间和第二三极管Q2与第五电容C5之间连接;所述第二电阻R2与第三电阻R3之间和第一三极管Ql与第三电容C3之间连接;所述第四电阻R4上并联有第四电容C4。10.根据权利要求9所述的矿用无线电波孔中接收探头，其特征在于:所述第一固态继电器Ul的第三、八端、所述导线插座Jl的第一端、所述第九电容C9的一端、所述信号转换电路TI的一端、所述第四电阻R4的一端均接地。
【文档编号】G01V3/30GK106054267SQ201610428299
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】赵兆, 张仲礼, 刘磊, 王继矿, 范涛, 宁殿艳, 赵睿
【申请人】中煤科工集团西安研究院有限公司