专利名称：矿用顶板位移监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用安全设备，尤其是涉及一种矿用顶板位移监 背景技术
在传统的煤矿安全生产中面临着三大自然灾害瓦斯爆炸、顶板冒顶、 水突出，其中瓦斯爆炸因为其危害的巨大性和事故的频发性，最为人们所 熟知和重视，水的防治也随着整排水方案和大功率水泵的出现而有了突破 性得进展。但是，顶板事故的研究还远远跟不上煤矿安全生产发展的要求， 现在，大部分煤矿对顶板的监测还停留在用机械顶板离层仪检测顶板的阶 段，采用人工记录顶板的位移状况，大大延迟了相关领导了解煤矿井下顶 板情况的一线资料，并延迟了做出及时合理措施安排的时间，存在事故发 生的隐患。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够检测煤矿井下顶板位移的状态情 况，具有顶板位移状态实时显示、传输、报警功能的矿用顶板位移监测仪。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是包括机械部分和电 子部分，机械部分包括壳体、锚固器、紧固杆和装在壳体内部的发条、米 尺、电位器，壳体的前面具有显示屏，锚固器通过紧固杆内的钢丝连接发 条，发条同时带动电位器旋转和米尺移动，电位器产生的信号通过电子部 分进行处理，电子部分由电源部分、信号放大部分、A/D转换部分、信号 处理部分、数字显示部分、信号传输部分、控制电路部分组成，电子部分 通过线路板固定在壳体上。
本实用新型的有益效果是由于能与矿用本安型分站进行配套使用， 不但能实时监测煤矿顶板的活动状态，在顶板位移超出预定报警值时发出 报警信号，还能通过煤矿安全生产监控系统上传至地面调度室，系统软件 能记录并存储上传的数据，打印出各种表格，并提供历史曲线査询功能，
为煤矿井下作业提供安全的生产保障，灵敏度高，使用安全方便。
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图l为本实用新型矿用顶板位移监测仪的示意图； 图2为图1所示矿用顶板位移监测仪的俯视图； 图3为本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
从图1所示本实用新型矿用顶板位移监测仪的示意图和图2的俯视图 可以看出，本实用新型具有机械部分和电子部分，机械部分由壳体3、两 个锚固器5、线轴l、钢丝2、发条、米尺、电位器8等部分组成，在壳体 3的前面具有有机玻璃制作的显示屏10，发条、米尺、电位器8在壳体3 的内部。紧固杆4连接在壳体3上，两个锚固器5在紧固杆4的另一端、 通过紧固杆4内的钢丝2连接发条，线轴l连接在钢丝2的另一端。发条 分为内发条和外发条两种，其中，外发条一端安装在钢尺轴6上，另一端 固定在钢丝2上，内发条安装在米尺轴7里，在米尺伸出时内发条起回旋 作用，就是普通米尺的原理；钢尺轴6和米尺轴7通过螺丝紧紧的固定在 一起，达到同步转动。钢尺轴7的内侧，既靠近电子外壳11侦lj，为对边 12mm的六边形，里面安装一个橡胶圈，该圈通过摩镲带动电位器8。安装 时，将锚固器5使用紧固杆4推入到岩层的预定位置，拉动钢丝2，使之 固定在岩层中，岩层的移动带动锚固器5移动，锚固器5的移动带动连接 锚固器5的发条动作，发条的动作同时带动电位器8旋转和米尺移动，电 位器8的旋转使电位器阻值变化，电位器8产生的信号通过电子部分进行 处理。电子部分集成在线路板9上，线路板9通过固定架固定在壳体3上， 电子部分由电源部分、信号放大部分、A/D转换部分、信号处理部分、数 字显示部分、信号传输部分、控制电路部分组成。从图3所示本实用新型 电路原理框图可以看出，本实用新型能与矿用本安型分站配套使用，使数 据进行上传。电源部分分别为信号放大部分、A/D转换部分、信号处理部 分、数字显示部分、信号传输部分、控制电路部分提供电源。壳体3的左
端有个航空插头，用于电源的输入和信号的传出。
YHW300矿用本安型顶板位移监测仪为本实用新型的一种具体实施方 式，Y表示监测仪、H表示本质安全型、W表示测量位移用、300表示测 量范围为0 300mm。其外形尺寸200mmX 120mmX400mm，显示方式
三位LED，监测方式两个点。使用方法安装在井下无淋水的地点，先 用风钻在顶板上打孔，用端部带槽的紧固杆将上部锚固器推至钻孔上端， 轻拉一下细钢绳确认锚固器已锚住，用端部带槽的紧固杆将下部锚固器推 至钻孔中预定监测位置，通常与顶板锚杆上端处于同一高度，轻拉一下细 钢绳确认锚固器已锚固。监测仪通过锚固器固定在顶板上，顶板位移使锚 固器与壳体之间的距离产生变化，距离的变化带动米尺移动，同时带动电
位器转动，使电位器的阻值发生变化，变化的信号经放大和A/D转换后， 再经过89C2051单片机运算处理后，在数码管上显示当前顶板位移值，同 时，还有机械的米尺也能将位移量显示出来，使工作人员能直观地掌握井 下顶板离层的变化状况。
权利要求1、一种矿用顶板位移监测仪，包括机械部分和电子部分，其特征是机械部分包括壳体(3)、锚固器(5)、紧固杆(4)和装在壳体(3)内部的发条、米尺、电位器(8)，壳体(3)的前面具有显示屏(10)，锚固器(5)通过紧固杆(4)内的钢丝(2)连接发条，所述发条同时带动电位器(8)旋转和米尺移动，电位器(8)产生的信号通过电子部分进行处理，所述电子部分由电源部分、信号放大部分、A/D转换部分、信号处理部分、数字显示部分、信号传输部分、控制电路部分组成，电子部分通过线路板(9)固定在壳体(3)上。
2、 根据权利要求1所述的矿用顶板位移监测仪，其特征是连接发条 的锚固器(5)具有两个。
3、 根据权利要求2所述的矿用顶板位移监测仪，其特征是所述钢丝 (2)的另一端具有线轴(1)。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用顶板位移监测仪，包括机械部分和电子部分，机械部分包括壳体、锚固器、紧固杆和装在壳体内部的发条、米尺、电位器，壳体的前面具有显示屏，锚固器通过紧固杆内的钢丝连接发条，发条同时带动电位器旋转和米尺移动，电位器产生的信号通过电子部分进行处理，电子部分由电源部分、信号放大部分、A/D转换部分、信号处理部分、数字显示部分、信号传输部分、控制电路部分组成。本实用新型具有顶板位移状态实时显示、传输和报警功能，灵敏度高，使用安全方便。
文档编号G01B7/02GK201210043SQ20082002442
公开日2009年3月18日 申请日期2008年6月17日 优先权日2008年6月17日
发明者虎 张, 张海峰, 张海涛, 范炜琳, 郭新峰 申请人:泰安市国华科技机电设备有限公司