专利名称：应变式压力检测变送器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应变式压力检测变送器，属于地下施工安全监测技术领域。
背景技术：
随着构建和谐社会与科学发展观理念的深入人心，人们对安全工作的意识不断加强，特别是工程施工中的安全尤其不能有一丝一毫懈怠，比如煤矿巷道、金属矿山、隧道工程等施工现场， 一旦发生坍塌，后果之严重，影响之恶劣是可想而知的。近年来，中国安全施工监理职能部门十分重视，从思想上、组织上、措施上都做了很多工作，尽可能最大限度地降低工程施工中的安全事故，各施工单位也采取了很多办法，在保障施工安全方面取得了明显效果。现有技术中，采用锚杆支护方式在煤矿巷道支护、边坡治理、地下工程中得到广泛的应用，取得了巨大的社会和经济效益。但是，由于岩土工程的失稳破坏，都是从渐变到突变的发展过程，因此，釆用锚杆支护方式，单凭人的直觉和肉眼是难以发现的。因此，研究开发一种可随时监测巷道支护构件受力大小(特别是锚索、锚杆受力大小)以及围岩体应力变化，对于研究锚杆在上述工程中的作用机理，评价工程的安全可靠性和支护设计的合理性具有非常重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种具有测量精度高、可随时监测巷道中锚索锚杆受力大小和围岩体应力变化的应变式压力检测变送器。本实用新型的应变式压力检测变送器是通过以下技术方案实现的
一种应变式压力检测变送器，包括箱体，所述箱体中部固定控制电路，所述箱体的左侧设置第一航空插座及第一四芯插座，所述箱体右侧设置第二航空插座及第二四芯插座。
所述控制电路包括微处理器，所述微处理器与存储器、RS485芯片、移位寄存器及数/模转换模块连接，所述数/模转换模块连接第一放大器及第二放大器，第一放大器及第二放大器均与第一航空插座及第二航空插座连接，第一航空插座用于控制电路与半桥应变式传感器的连接，第二航空插座用于控制电路与全桥应变式传感器的连接，宽电压模块把外部直流电压降低5V为微处理器、存储器、RS485芯片、数/模转换模块、第一放大器及第二放大器、移位寄存器、基准电压模块供电。
所述箱体上设箱盖，所述箱盖上设有指示灯观察窗，监测人员能够通过观察窗观察到电路指示灯的工作情况，进而掌握控制电路的工作状态。
应变式压力检测变送器主要用来监测巷道中锚索锚杆受力大小和围岩体应力变化，具有预警功能，也可用于其它金属矿山或隧道工程监测。当应变式压力检测变送器接入半桥应变式传感器或全桥应变式传感器时，应变式压力检测变送器将半桥应变式传感器或全桥应变式传感器的微弱模拟信号转换为数字信号，通过RS485总线的方式，将数字信号传输到监控分站，实现远距离监测半桥应变式传感器或全桥应变式传感器数字信号变化量的大小。
本实用新型的应变式压力检测变送器相对于现有技术具有如下优点
1、 本实用新型采用RS485协议进行数据传输，使得传输距离远，通用性强，互换性高，对岩土工程这个特殊环境的施工安全监测具有特殊效果。
2、 本实用新型采用微处理器做为核心电路，通过快速地数据处理和分析，确保了监测的精确度，最大限度地降低了误差，为预防安全事故打下了坚实的基础。
3、 本实用新型采用微处理器做为核心电路，使得监测手段智能化、监测结果数字化，大大提高了安全施工的可靠性。
4、 本实用新型结构简单，连接方便，安装容易。
图1为本实用新型的应变式压力检测变送器结构示意图2为本实用新型的应变式压力检测变送器控制电路图及实施例示意图。
具体实施方式
为了使本领域的一般技术人员能够清楚理解本实用新型的技术方案，现结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步说明
一种应变式压力检测变送器，如图l所示，包括箱体3，箱体3中部固定控制电路4，箱体3左侧设置第一航空插座2及第一四芯插座1，箱体3右侧设置第二航空插座8及第二四芯插座7。
如图2所示，控制电路4包括微处理器4.1，微处理器4. 1与存储器4. 2、 RS485芯片4. 5、移位寄存器4. 4及数/模转换模块4. 3连接，数/模转换模块4. 3连接第一放大器4. 6及第二放大器4.7。
如图1所示，箱体3上设箱盖5，箱盖5上设有指示灯观察窗6。实施例
本实用新型的应变式压力检测变送器，如图1及图2所示，包括箱体3，箱体3中固定控制电路4，控制电路4与第一航空插座2、第二航空插座8连接，第一航空插座2与外部的半桥应变式传感器100连接，第二航空插座8与外部的全桥应变式传感器200连接，第一四芯插座1将外部电压通过精密基准电压模块4. 9及负精密基准电压模块4. 10接入控制电路4，第二四芯插座7通过控制电路4的微处理器4. 1及RS485芯片4. 5与远端监测分站通讯连接并将数字信号输出到远端监测分站；控制电路4包括微处理器4. 1，微处理器4. 1分别与存储器4. 2、数/模转换模块4. 3、移位寄存器4. 4、 RS485芯片4. 5相连接，数/模转换模块4. 3与第一放大器4. 6、第二放大器4. 7相连接；当通过第一航空插座2接入半桥应变式传感器100时，微处理器4. l通过移位寄存器4.4控制第一电子开关101、第二电子开关102、第五电子开关105、第六电子开关106导通，将半桥应变式传感器100的信号及第一电阻120与第二电阻130间的信号输入到第一放大器4. 6及第二放大器4. 7中，实现半桥应变式传感器100的信号测量；当通过第一航空插座2接入全桥应变式传感器200时，微处理器4. 1通过移位寄存器4.4控制第一电子开关101、第二电子开关102、第三电子开关103、第四电子开关104导通，将全桥应变式传感器200的信号输入到第一放大器4. 6及第二放大器4. 7中，实现全桥应变式传感器200的信号测量。同理，当通过第二航空插座8接入半桥应变式传感器100时，微处理器4. 1通过移位寄存器4. 4控制第七电子开关107、第八电子开关108、第十一电子开关111、第十二电子开关112导通，将半桥应变式传感器100的信号及第三电阻140与第四电阻150间的信号输入到第一放大器4. 6及第二放大器4. 7中，实现半桥应变式传感器100的信号测量；当通过第二航空插座8接入全桥应变式传感器200时，微处理器4. 1通过移位寄存器4.4控制第一电子开关101、第二电子开关102、第九电子开关109、第十电子开关110导通，将全桥应变式传感器200的信号输入到第一放大器4. 6及第二放大器4. 7中，实现全桥应变式传感器200的信号测量；微处理器4. 1、数/模转换模块4. 3、存储器4. 2、移位寄存器4. 4、 RS485芯片4. 5、第一放大器4. 6、第二放大器4. 7由宽电压模块4. 8供电，宽电压模块4. 8通过精密基准电压模块4. 9、负精密基准电压模块4. 10连接着各电子开关。具体工作过程以监测煤矿巷道支护中锚索端部受力大小为例，首先在煤矿支护巷道中将锚索测量计和本检测变送器连接，本检测变送器和调试仪(图中未示)连接，调试仪预热规定时间后，给本检测变送器发送系数、桥路指令(半桥还是全桥传感器)和校零指令，断开调试仪，将锚索测量计(图中未示)安装在锚索(图中未示)端部，然后将锚索测力计和本检测变送仪连接，然后再与监测分站连接；当锚索受力时，锚索测力计的应变计(即传感器)发生变化，本检测变送仪将应变计的变化转换为差压信号，通过第一放大器4. 6、第二放大器4. 7、数/模转换模块4. 3传送给微处理器4. 1，微处理器4. 1得到数据后和存储器4. 2进行比较得出差值，然后除以标定系数，得到一个工程数据，然后将此数据发送到监测分站中，以供技术人员分析处理。本新型安装简单，监测准确，效果明显，为煤矿巷道顶板、金属矿山、隧道的支护构件和围岩体应力监测起到良好作用。
权利要求1、一种应变式压力检测变送器，其特征在于，包括箱体(3)，所述箱体(3)中部固定控制电路(4)，所述箱体(3)的左侧设置第一航空插座(2)及第一四芯插座(1)，所述箱体(3)右侧设置第二航空插座(8)及第二四芯插座(7)。
2、 根据权利要求1所述的应变式压力检测变送器，其特征在于，所述控制电路(4)包括微处理器(4. 1)，所述微处理器(4. 1)与存储器(4.2)、 RS485芯片(4.5)、移位寄存器(4.4)及数/模转换模块(4. 3)连接，所述数/模转换模块(4. 3)连接第一放大器(4. 6)及第二放大器(4. 7)。
3、 根据权利要求1所述的应变式压力检测变送器，其特征在于，所述箱体(3)上设箱盖(5)，所述箱盖(5)上设有指示灯观察窗(6)。
专利摘要一种应变式压力检测变送器，包括箱体，箱体中部固定控制电路，箱体的左侧设置第一航空插座及第一四芯插座，箱体右侧设置第二航空插座及第二四芯插座，控制电路包括微处理器，微处理器与存储器、RS485芯片、移位寄存器及数/模转换模块连接，数/模转换模块连接第一放大器及第二放大器。将本实用新型中的控制电路与外部的应变式半桥或全桥传感器连接，能够监测煤矿巷道支护中锚索端部受力大小，并将其监测到数据传输到监测分站，由监测人员进行分析处理。本实用新型安装简单，监测准确，效果明显，为煤矿巷道顶板、金属矿山、隧道的支护构件和围岩体应力监测起到良好作用。
文档编号G01L1/22GK201417190SQ200920109558
公开日2010年3月3日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者吴志刚, 吴拥政, 康红普 申请人:天地科技股份有限公司