专利名称：煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属煤矿用检测仪器，特别涉及一种煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪。
技术背景煤层瓦斯突出是严重威胁煤矿井下安全生产的自然因素之一，我国的大多数煤矿属于瓦斯矿井，其中高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井约占47％，煤矿事故中瓦斯爆炸是主要事故，瓦斯爆炸的破坏力也相当严重，如摧毁支护、推翻矿车及其它设备、破坏通风设施、炸伤人体等。目前，国内外测定瓦斯压力的封孔材料主要可以为以下三种黄泥封孔、水泥沙浆封孔和压力粘液封孔，其中以压力粘液封孔效果最好，测量准确，再通过检测仪测出瓦斯的各种数据，但存在着检测速度慢的缺点。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种采用压力粘液封孔、测量准确、速度快、操作方便的煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪。
本实用新型解决技术问题采用的技术方案是煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪主要由中央处理器控制的复位电路、液晶显示电路、通讯接口电路、振荡电路、电源和工作指示电路组成，其特点是它还包括由中央处理器控制的信号采集电路，信号采集电路包括单片机U6、仪表放大器U2、U7、温、湿度传感器U3、光电耦合器U4、U5、集成开关电容滤波器U8、放大器UA4、电桥D1、发光二极管D2、电容C5～C19、电阻R1～R12；它们的连接关系是仪表放大器U2的3脚接电桥D1的2脚，U2的2脚接D1的4脚，D1的1脚接+5V电源，3脚接地，U2的1、8脚接R1的两端，4、5脚接地，6脚接R13的一端，7脚接C5、C6一端，C5、C6的另一端接地；U6的3脚接D2一端，D2另一端接R2一端，R2另一端接地，U3的1脚接C7一端和+5V电源，2脚接C7的另一端和地，3脚接U5的1脚，4脚接R3一端和U4的1脚，R3的另一端接+5V电源，U4的2、3脚接地，4脚接U6的4脚，U5的2、3脚接地，4脚接U6的5脚；R13的另一端接C10、R4一端，C10另一端接C11一端和U7的1、2脚，C11另一端接R6、C12一端，R6另一端接U7的6、7脚和R8的一端，C12另一端接R5一端、U7的5脚，R5另一端接地，U7的8脚接C13的一端，C13另一端接地，R4另一端接C14一端、U7的3脚，C14另一端接地，U7的4脚接C15一端、-5V电源，C15另一端接地；U8的1脚接R7、C19一端，2脚接R7另一端，C19另一端接地，3、4脚接-15V电源，5脚接U6的2脚，7脚接+15V电源，8脚接C17、R12、R11、C16、R9一端、R8另一端、UA4的3脚，R10另一端接地，R9另一端接UA4的1脚、C18一端，C18另一端接地，UA4的2脚接R10一端、R11、C16另一端，R10另一端接地，R12、C17另一端接地。
本实用新型的有益效果是煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪安装在煤层巷道中，巷道中的垂直煤壁上凿90°的孔，然后再沿孔四周打似鱼刺排列的孔，使瓦斯能快速地渗透到气囊里，测量瓦斯压力速度快，通过气体压力传感器、温、湿传感器、放大器送到单片机，实时测量瓦斯的压力、温度、湿度，及时通过液晶数码管显示其数值，达到报警预防的目的。
以下结合附图以实施例具体说明。
图1示煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪的复位电路、信号采集电路、液晶显示电路和振荡电路原理图。
图2示通讯接口电路、电源和工作指示电路原理图。
图中，1-复位电路；2-信号采集电路；3-液晶显示电路；4-振荡电路；5-通信接口电路；6-电源和工作指示电路；U1-看门狗定时器芯片；U2、U7-仪表放大器；U3-温、湿度传感器；U4、U5-光电耦合器；U6-单片机；U8-集成开关电路电容滤波器；U9-液晶显示器；U10-通信收发器；U11、U12-稳压芯片；U13-集电压监控、看门狗定时器芯片；UA1、UA2-非门；UA4-放大器；UA3-与门；D1-桥；D2-发光二极管；D3-整流桥；D4～D7-二极管；T1、T2-变压器；C1、C2、C18～C23-电解电容；C3～C19-电容；Y-晶体振荡器；R1～R12-电阻；A、B-接口；K-按键；具体实施方式
实施例，参照附图1、2，煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪是由中央处理器控制的复位电路1、信号采集电路2、液晶显示电路3、振荡电路4、通讯接口电路5、电源和工作指示电路6组成，复位电路1是由上复位、手动复位和看门狗电路组成，当系统中电或手动复位时，单片机U6能立即复位，当遇到程序死循环或程序跑飞时，看门狗电路能及时给单片机U6一个复位信号，防止程序跑飞。复位电路包括看门狗定时芯片U1、非门UA1、UA2、与门UA3、按键K、电解电容C1、C2、电容C3、C4、电阻R23；它们的连接关系是U1的1脚接8脚，2脚接C3一端和+5V电源，3、4脚接C3的另一端和地，6脚接信号采集电路中单片机U6的6脚，7脚接非门UA1的一端，UA1另一端接与门UA3的1脚，UA3的3脚接U6的1脚，UA3的2脚接UA2的一端，UA2另一端接按键K、C2、R23的一端，K的另一端接C2另一端，C1、C4一端，R23另一端接C1、C4另一端。
信号采集电路2是由中央处理器单片机U6控制温、湿度传感器，而温、湿度传感器采集的数据为隔离现场数据干扰，通过光电耦合器U4、U5进行隔离再送入单片机U6，显示煤层的温、湿度情况。信号采集电路2包括单片机U6、仪表放大器U2、U7、温、湿度传感器U3、光电耦合器U4、U5、集成开关电容滤波器U8、放大器UA4、电桥D1、发光二极管D2、电容C5～C19、电阻R1～R12；它们的连接关系是仪表放大器U2的3脚接电桥D1的2脚，U2的2脚接D1的4脚，D1的1脚接+5V电源，3脚接地，U2的1、8脚接R1的两端，4、5脚接地，6脚接R13的一端，7脚接C5、C6一端，C5、C6的另一端接地；U6的3脚接D2一端，D2另一端接R2一端，R2另一端接地，U3的1脚接C7一端和+5V电源，2脚接C7的另一端和地，3脚接U5的1脚，4脚接R3一端和U4的1脚，R3的另一端接+5V电源，U4的2、3脚接地，4脚接U6的4脚，U5的2、3脚接地，4脚接U6的5脚；R13的另一端接C10、R4一端，C10另一端接C11一端和U7的1、2脚，C11另一端接R6、C12一端，R6另一端接U7的6、7脚和R8的一端，C12另一端接R5一端、U7的5脚，R5另一端接地，U7的8脚接C13的一端，C13另一端接地，R4另一端接C14一端、U7的3脚，C14另一端接地，U7的4脚接C15一端、-5V电源，C15另一端接地；U8的1脚接R7、C19一端，2脚接R7另一端，C19另一端接地，3、4脚接-15V电源，5脚接U6的2脚，7脚接+15V电源，8脚接C17、R12、R11、C16、R9一端、R8另一端、UA4的3脚，R10另一端接地，R9另一端接UA4的1脚、C18一端，C18另一端接地，UA4的2脚接R10一端、R11、C16另一端，R10另一端接地，R12、C17另一端接地。
液晶显示电路3是把单片机U6要显示的数据或时间进行显示。显示电路3包括液晶显示器U9；U9的1脚接+5V电源，2、3脚接单片机U6的35、34脚，4脚接地。
振荡电路4的振荡器Y的起振能及时通过液晶数码显示管显示瓦斯的压力、温度、湿度。振荡电路4包括晶体振荡器Y、电容C8、C9；它们的连接关系是振荡器Y的两端接单片机U6的13、14脚和C8、C9一端，C8、C9另一端接地。
通讯接口电路5中设计一个485接口，可以与任何具备485接口的设备通信，当矿井下采用485接线时，该仪器可直接挂在总线上，非常方便，如果没有485总线，也能通过485总线转换器转换成别的总线信号，通讯接口电路5包括通信收发器U10、电阻R14～R18、接口A、B；它们的连接关系是U10的1脚接单片机U6的23脚，2、3脚接U6的25脚，4脚接U6的24脚，5脚接R17一端和地，6脚接R16的一端，R16另一端接接口B，7脚接R15的一端，R15的另一端接接口A，8脚接R14一端和电源，R14另一端接R17另一端。
电源和工作指示电路6，可以直接从矿井中的电缆取电，通过变压器T1转换成±5V电源，再通过变压器T2转换成±15V电压可以适应仪器的需要，电源和工作指示电路6包括变压器T1、T2、整流桥D3、稳压芯片U11、U12、集电压监控、看门狗定时器芯片U13、二极管D4～D7、电解电容C20～C25，电阻R19～R22、±5V接口、±15V接口；它们的连接关系是T1的1、2脚接220V电源，3脚接D3的3脚，4脚接D3的1脚，D3的2脚接C20、C22一端和U11、U12的1脚，D3的4脚接C22、C20另一端、U11、U12的2脚、C21、C23一端和地，U11、U12的3脚接C23、C21的另一端和±5V电源的；U13的1脚接T2的2脚，5脚接R20、R21的一端，R20另一端接地，6脚接R22一端和+5V电源，7脚接R22的另一端、R19一端和T2的1脚，8脚接R19另一端；T2的3脚接D7、D5一端和地，4脚接D4、D6一端和地，D4另一端接D5另一端、C24一端、R21另一端和+15V电源，D6的另一端接D7的另一端、C25一端和-15V电源，C24、C25另一端接地。
权利要求1.一种煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪，主要由复位电路(1)、液晶显示电路(3)、振荡电路(4)、通信接口电路(5)、电源和工作指示电路(6)组成，其特征在于它还包括信号采集电路(2)，信号采集电路(2)包括单片机U6、仪表放大器U2、U7、温、湿度传感器U3、光电耦合器U4、U5、集成开关电容滤波器U8、放大器UA4、电桥D1、发光二极管D2、电容C5～C19、电阻R1～R12；它们的连接关系是仪表放大器U2的3脚接电桥D1的2脚，U2的2脚接D1的4脚，D1的1脚接+5V电源，3脚接地，U2的1、8脚接R1的两端，4、5脚接地，6脚接R13的一端，7脚接C5、C6一端，C5、C6的另一端接地；U6的3脚接D2一端，D2另一端接R2一端，R2另一端接地，U3的1脚接C7一端和+5V电源，2脚接C7的另一端和地，3脚接U5的1脚，4脚接R3一端和U4的1脚，R3的另一端接+5V电源，U4的2、3脚接地，4脚接U6的4脚，U5的2、3脚接地，4脚接U6的5脚；R13的另一端接C10、R4一端，C10另一端接C11一端和U7的1、2脚，C11另一端接R6、C12一端，R6另一端接U7的6、7脚和R8的一端，C12另一端接R5一端、U7的5脚，R5另一端接地，U7的8脚接C13的一端，C13另一端接地，R4另一端接C14一端、U7的3脚，C14另一端接地，U7的4脚接C15一端、-5V电源，C15另一端接地；U8的1脚接R7、C19一端，2脚接R7另一端，C19另一端接地，3、4脚接-15V电源，5脚接U6的2脚，7脚接+15V电源，8脚接C17、R12、R11、C16、R9一端、R8另一端、UA4的3脚，R10另一端接地，R9另一端接UA4的1脚、C18一端，C18另一端接地，UA4的2脚接R10一端、R11、C16另一端，R10另一端接地，R12、C17另一端接地。
专利摘要本实用新型属煤矿用检测仪器，特别涉及一种煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪，主要由复位电路(1)、液晶显示电路(3)、振荡电路(4)、通信接口电路(5)、电源和工作指示电路(6)组成，它还包括信号采集电路(2)，信号采集电路(2)包括单片机U
文档编号G01D21/02GK2876716SQ20062009003
公开日2007年3月7日 申请日期2006年3月25日 优先权日2006年3月25日
发明者付华, 尹丽娜 申请人:辽宁工程技术大学