专利名称：数字化顶板监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字化顶板监测仪，它属于一种监测煤矿顶板的监测仪器。
背景技术：
现有煤矿使用的顶板离层仪为机械式测量装置，使用时先在巷道顶板上打孔，将测量绳固定在老顶上，绳子的下端固定在测量尺子上，保证测量尺进入孔内与顶板保持垂直并在孔外使尺子有足够的量程。安装时记好顶板在尺子上的初始位置，以此作为基点，当顶板来压时，固定在老顶上的测量尺不动，而直接顶的下沉使顶板在尺子上的位置下沉，由此来读取顶板的下沉数值。因此，它存在着测量误差大、显示不直观、读数不方便和不能贮存数据等缺点。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有机械式测量装置存在的测量误差大、显示不直观、读数不方便和不能贮存数据的技术难点并提供一种测量精度高、读数方便、能贮存数据和智能化程度高的数字化顶板监测仪。
为实现上述任务，本实用新型采用的技术方案是数字化顶板监测仪，包括电源变换电路、信号处理器、模数信号转换器和显示器，信号处理器的输出端与显示器连接，信号处理器的信号输入端与模数信号转换器的输出端连接以接收数字信号，其中它还包括隔爆兼本安电源、若干个位移传感器、模拟开关和信号调理器，隔爆兼本安电源的输出端分别与信号处理器的电源端和电源变换电路的输入端连接，电源变换电路的输出端与位移传感器的电源端连接，位移传感器的信号输出端与模拟开关的信号接收端连接将采集的信号送给模拟开关，模拟开关的输出端与信号调理器的输入端连接，信号调理器的输出端与模数信号转换器的输入端连接将调理的模拟信号送入模数信号转换器中。
所述位移传感器由位移—电信号变换电路、信号放大电路和电信号输出电路组成，位移—电信号变换电路与信号放大电路的输入端连接将机械位移量转换成电信号输送给信号放大电路，信号放大电路与电信号输出电路连接将电信号放大后送给电信号输出电路。
所述隔爆兼本安电源由电压变换电路、整流电路、滤波电路、一级限流电路、二级限流电路、一级限压电路、二级限压电路和本安输出电路组成，电压变换电路与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端与滤波电路连接，滤波电路与一级限流电路的输入端连接，一级限流电路的输出端与二级限流电路的输入端连接，二级限流电路的输出端与一级限压电路的输入端连接，一级限压电路的输出端与二级限压电路的输入端连接，二级限压电路的输出端与本安输出电路连接。
由于本实用新型采用了位移传感器采集顶板的位移量和用计算机进行信号处理的技术方案，因此与背景技术相比，具有以下优点1、性能可靠、功耗低、安全性好；2、测量精度高、读数方便、能贮存数据和智能化程度高；3、安装容易且使用方便；4、能直观显示顶板的下沉量。
本实用新型特别适用于具有爆炸性气体和煤尘的矿井使用。
图1是本实用新型的电路原理方框图；图2是位移传感器的电路原理方框图；图3是隔爆兼本安电源的电路原理方框图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中的数字化顶板监测仪，包括电源变换电路、MCU信号处理器(AT89S51)、模数信号转换器(ICL7135)和显示器，MCU信号处理器的输出端与显示器连接，MCU信号处理器的信号输入端与模数信号转换器的输出端连接以接收数字信号，其中它还包括隔爆兼本安电源、5个位移传感器、模拟开关和信号调理器，隔爆兼本安电源的输出端分别与MCU信号处理器的电源端和电源变换电路的输入端连接，电源变换电路的输出端与位移传感器的电源端连接，位移传感器的信号输出端与模拟开关的信号接收端连接将采集的信号送给模拟开关，模拟开关的输出端与信号调理器的输入端连接，信号调理器的输出端与模数信号转换器的输入端连接将调理的模拟信号送入模数信号转换器中。
如图2所示，上述位移传感器由位移—电信号变换电路、信号放大电路和电信号输出电路组成，位移—电信号变换电路与信号放大电路的输入端连接将机械位移量转换成电信号输送给信号放大电路，信号放大电路与电信号输出电路连接将电信号放大后送给电信号输出电路。
如图3所示，上述隔爆兼本安电源由电压变换电路、整流电路、滤波电路、一级限流电路、二级限流电路、一级限压电路、二级限压电路和本安输出电路组成，电压变换电路与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端与滤波电路连接，滤波电路与一级限流电路的输入端连接，一级限流电路的输出端与二级限流电路的输入端连接，二级限流电路的输出端与一级限压电路的输入端连接，一级限压电路的输出端与二级限压电路的输入端连接，二级限压电路的输出端与本安输出电路连接。
上述实施例中的位移传感器还可以在1～30个之间选择。
权利要求1.一种数字化顶板监测仪，包括电源变换电路、信号处理器、模数信号转换器和显示器，信号处理器的输出端与显示器连接，信号处理器的信号输入端与模数信号转换器的输出端连接以接收数字信号，其特征是它还包括隔爆兼本安电源、若干个位移传感器、模拟开关和信号调理器，隔爆兼本安电源的输出端分别与信号处理器的电源端和电源变换电路的输入端连接，电源变换电路的输出端与位移传感器的电源端连接，位移传感器的信号输出端与模拟开关的信号接收端连接将采集的信号送给模拟开关，模拟开关的输出端与信号调理器的输入端连接，信号调理器的输出端与模数信号转换器的输入端连接将调理的模拟信号送入模数信号转换器中。
2.根据权利要求1所述的一种数字化顶板监测仪，其特征是所述位移传感器由位移一电信号变换电路、信号放大电路和电信号输出电路组成，位移一电信号变换电路与信号放大电路的输入端连接将机械位移量转换成电信号输送给信号放大电路，信号放大电路与电信号输出电路连接将电信号放大后送给电信号输出电路。
3.根据权利要求1所述的一种数字化顶板监测仪，其特征是所述隔爆兼本安电源由电压变换电路、整流电路、滤波电路、一级限流电路、二级限流电路、一级限压电路、二级限压电路和本安输出电路组成，电压变换电路与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端与滤波电路连接，滤波电路与一级限流电路的输入端连接，一级限流电路的输出端与二级限流电路的输入端连接，二级限流电路的输出端与一级限压电路的输入端连接，一级限压电路的输出端与二级限压电路的输入端连接，二级限压电路的输出端与本安输出电路连接。
专利摘要本实用新型涉及一种数字化顶板监测仪，它属于一种监测煤矿顶板的监测仪器。本实用新型的目的是解决现有机械式测量装置存在的测量误差大、显示不直观、读数不方便和不能贮存数据的技术难点。为实现上述任务，本实用新型采用的技术方案是数字化顶板监测仪，包括电源变换电路、信号处理器、模数信号转换器和显示器，其中它还包括隔爆兼本安电源、若干个位移传感器、模拟开关和信号调理器，隔爆兼本安电源的输出端分别与信号处理器的电源端和电源变换电路的输入端连接，电源变换电路的输出端与位移传感器的电源端连接。本实用新型具有测量精度高、读数方便、能贮存数据和智能化程度高等优点。
文档编号E21F17/00GK2665360SQ200320132250
公开日2004年12月22日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年12月26日
发明者王落胜, 姜铁明, 郝海金, 李保福, 韩利军, 朱鹏跃, 宋玉峰, 杜安东 申请人:山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司