一种矿井管道水流量监测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种矿井管道水流量监测装置，包括处理器、电源、通信模块、计时模块、换能驱动模块和信号处理模块，处理器采用单片机P89LPC936；计时模块连接处理器和信号处理模块，换能驱动模块连接计时模块；换能驱动模块包括激发电路、超声波换能器、发射及接收电路，计时模块连接激发电路，激发电路和换能器连接发射及接收电路，发射及接收电路连接处理器；信号处理模块连接发射及接收电路。本实用新型以单片机P89LPC936作为微处理器，配合各装置的其它部分，能对水流量进行实时监控，使工作人员及时掌握排水状况，有利于提高矿井的安全性；同时，本装置结构简单、成本低、使用方便，更容易被更多的生产企业接受并使用。
【专利说明】
一种矿井管道水流量监测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及矿井监控系统技术领域，具体涉及一种矿井管道水流量监测装置。
【背景技术】
[0002]在地下开采的过程中，由于地层中含水的涌出、雨水和江河中水的渗透，水砂充填和水力采矿井的井下供水，会有大量的水汇集于井下。如果不能及时将这些积水排出，井下生产可能受到阻碍，井下安全得不到保障，严重者会造成重大事故，给人民的生命、国家的财产都带来了极大威胁。因此，井下排水极为重要。在排水过程中，由于粉尘、泥沙等杂物会随水一起排出，长时间后会慢慢累积于管道底部，造成管道的排水能力下降，存在严重的安全隐患，因此，必须对管道的水流量进行实时的监测，以判断排水是否正常、管道中沉积物是否超限，从而及时安排维护，消除安全隐患。目前，管道水流量监测方面的设备大多存在结构复杂、成本高、精度较低、维护不便、使用麻烦等缺点，从而对水流量监测工作造成许多消极影响。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可靠性高、成本低、测量精度高的矿井管道水流量监测装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种矿井管道水流量监测装置，其特征在于:包括处理器、电源、通信模块、计时模块、换能驱动模块和信号处理模块，处理器连接电源，通信模块和信号处理模块连接处理器，处理器采用单片机P89LPC936;计时模块连接处理器和信号处理模块，换能驱动模块连接计时模块;换能驱动模块包括激发电路、超声波换能器、发射及接收电路，计时模块连接激发电路，激发电路和换能器连接发射及接收电路，发射及接收电路连接处理器;信号处理模块连接发射及接收电路。
[0005]进一步地，所述信号处理模块包括放大电路、滤波电路和比较电路，放大电路连接换能驱动模块的发射及接收电路，滤波电路连接放大电路，比较电路为电压比较电路，其分别与滤波电路及处理器连接，计时模块与比较电路连接。
[0006]所述计时模块采用输出脉冲序列频率为IMHz的TDC-GP2型计时芯片。
[0007]进一步地，所述换能器采用中心频率为IMHz的DYW-1M-01E型的超声波换能器。
[0008]进一步地，所述通信模块包括仪表总线收发器TSS721A，通过双绞线连接至通信分站。
[0009]处理器控制装置的总体运行，计时模块记录超声波从发射换能器发射至接收换能器接收所经过的时间，从而计算出水流的流速，进而获知水流量。发射及接收电路通过发射电路和接收电路的切换，使两个换能器收发功能交替进行，控制超声波信号顺流、逆流传播交替进行，进而实现对超声波顺、逆流传播时间的测量。信号处理模块可以将超声波在含有一定杂质的流水中传播而被减弱且有噪声的电信号放大、处理，以使其能够被准确捕捉。
[0010]本实用新型采用单片机P89LPC936作为微处理器，配合各装置的其它部分，通过超声波对水流量进行实时监控，使工作人员及时掌握排水状况，有利于提高矿井的安全性;同时，本装置结构简单、成本低、使用方便，更容易被更多的生产企业接受并使用。
【附图说明】
[0011 ]图1为本实用新型结构示意框图。
【具体实施方式】
[0012]本实施例中，参照图1，所述矿井管道水流量监测装置，包括处理器、电源、通信模块、计时模块、换能驱动模块和信号处理模块，处理器连接电源，通信模块和信号处理模块连接处理器，处理器采用单片机P89LPC936;计时模块连接处理器和信号处理模块，换能驱动模块连接计时模块;换能驱动模块包括激发电路、超声波换能器、发射及接收电路，计时模块连接激发电路，激发电路和换能器连接发射及接收电路，发射及接收电路连接处理器；信号处理模块连接发射及接收电路。
[0013]信号处理模块包括放大电路、滤波电路和比较电路，放大电路连接换能驱动模块的发射及接收电路，滤波电路连接放大电路，比较电路为电压比较电路，其分别与滤波电路及处理器连接，计时模块与比较电路连接。
[0014]计时模块采用输出脉冲序列频率为IMHz的TDC-GP2型计时芯片。
[0015]换能器采用中心频率为IMHz的DYW-1M-01E型的超声波换能器，允许具有30kHz的误差。
[0016]所述通信模块包括仪表总线收发器TSS721A，通过双绞线连接至通信分站。
[0017]处理器控制装置的总体运行，计时模块记录超声波从发射换能器发射至接收换能器接收所经过的时间，从而计算出水流的流速，进而获知水流量。发射及接收电路通过发射电路和接收电路的切换，使两个换能器收发功能交替进行，控制超声波信号顺流、逆流传播交替进行，进而实现对超声波顺、逆流传播时间的测量。信号处理模块可以将超声波在含有一定杂质的流水中传播而被减弱且有噪声的电信号放大、处理，以使其能够被准确捕捉。
[0018]以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本申请实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。
【主权项】
1.一种矿井管道水流量监测装置，其特征在于:包括处理器、电源、通信模块、计时模块、换能驱动模块和信号处理模块，处理器连接电源，通信模块和信号处理模块连接处理器，处理器采用单片机P89LPC936;计时模块连接处理器和信号处理模块，换能驱动模块连接计时模块;换能驱动模块包括激发电路、超声波换能器、发射及接收电路，计时模块连接激发电路，激发电路和换能器连接发射及接收电路，发射及接收电路连接处理器;信号处理模块连接发射及接收电路。2.根据权利要求1所述的一种矿井管道水流量监测装置，其特征在于:所述信号处理模块包括放大电路、滤波电路和比较电路，放大电路连接换能驱动模块的发射及接收电路，滤波电路连接放大电路，比较电路为电压比较电路，其分别与滤波电路及处理器连接，计时模块与比较电路连接。3.根据权利要求1所述的一种矿井管道水流量监测装置，其特征在于:所述计时模块采用输出脉冲序列频率为IMHz的TDC-GP2型计时芯片。4.根据权利要求1所述的一种矿井管道水流量监测装置，其特征在于:所述换能器采用中心频率为IMHz的DYW-1M-OlE型的超声波换能器。5.根据权利要求1所述的一种矿井管道水流量监测装置，其特征在于:所述通信模块包括仪表总线收发器TSS721A，通过双绞线连接至通信分站。
【文档编号】G01F1/66GK205506138SQ201620246522
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】周恒心
【申请人】周恒心