专利名称：矿用本安型高速计数采样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿井下环境气体的瓦斯浓度输出信号的采样处理鼠标制作的技术领域，具体涉及一种矿用本安型高速计数采样电路。适应于将含有杂波的频率信号转化为标准的频率信号传输给CPU处理单元。
技术背景煤矿巷道通风系统，在煤矿的安全生产中起着至关重要的作用。矿井的瓦斯爆炸，与巷道的通风是否顺畅，风量大小都有着直接关系，一旦通风不畅，瓦斯浓度升高到一定程度，即会造成爆炸塌井。四季的交替，冷热的变化，所需的风量也需不断调节。传统的调节系统，是根据风量所需的多少，靠调节风门来实现的，不但浪费了电能，调节起来也不方便。而且原电控系统采用直接或降压起动，对大功率电机(一般在55KW以上)来说，启动时间长，启动电流大，对电动机的各种保护功能也不齐全，很容易烧毁电机，对电网也造成较大的冲击。变频调速装置的投入使用，不但启动容易，节能效果显著。而如何根据甲烷传感器采集到的瓦斯浓度大小来调节风量的多少，便是本实用新型的高速计数器采样电路独特之处。本实用新型根据接收到的传感器输出频率信号，经过处理电路转换成标准的频率信号，谐波含量小，传输给变频调速装置的CPU处理单元进行调节运算，合理输出运行频率，调节风机转速，从而达到瓦斯浓度大小与调节风量同步的目的，避免“一风吹”。
发明内容本实用新型的目的就是为克服以上不足，提供一种通过调节输出频率，实现瓦斯浓度大小与实时送风量多少同步，进而实现高效节能，降低生产成本，而其实时监测、自动控制的功能，更是达到了减员增效，安全生产目的的矿用本安型高速计数采样装置。本实用新型的技术方案是这样实现的，所述的矿用本安型高速计数采样装置，由5V本安电源接口电路I，两路隔离的24V电源接口电路2，独立的信号接口及处理电路3，信号接口及处理电路4，信号接口及处理电路5，信号接口及处理电路6组成，外部提供的5y本安电源，采用符合矿山电气安全规程要求的本质安全型电源，安全可靠，其纹波电压(250mV,电源纹波系数小，采样处理效果明显。信号接口及处理电路，由4路线路独立、功能完全一致的处理电路组成，其中3路为现场正常使用，第4路作为备用电路，当现场使用的3路中有I路发生故障来不及检修时，为了确保生产，可把第4路投入使用。信号接收端口接收来自甲烷传感器输出的频率信号，这个频率信号由于线路传输距离远，谐波含量大，需要先通过3. 3K的电阻增大阻抗，这个电阻的选取由外部的甲烷传感器型号不同而取值不同。在信号接口及处理电路(3)中，频率信号经过RC滤波，由同相输入端进入比较器LM324,输出低电平信号给并联的两路光f禹P521的输入端,每个光I禹的输出端由隔离的24V电源供电，通过PNP型三极管的发射极输出标准的频率信号给CPU处理单元。本实用新型的矿用本安型高速计数采样装置，其特征在于电源全部采用外部电源，信号接口及处理电路中的比较器采用TI公司的LM324芯片，内部集成4个比较器，刚好满足系统要求的4路处理电路，光耦隔离电路采用东芝公司的P521芯片；PNP型三极管采用UTC公司的S8550型号。具有稳定性好,可靠性高,操作使用方便,采用瓦斯浓度大小与输出频率大小同步的原理，可实现瓦斯排放与送风量多少实时同步，高效节能的优点。
附图1是矿用本安型高速计数采样装置的原理框图附图2是矿用本安型高速计数采样装置的电路原理图图中1.本安电源接口电路，2.隔离的24V电源接口电路，3.信号接口及处理电路，
4.信号接口及处理电路，5.信号接口及处理电路，6.信号接口及处理备用电路。
具体实施方式
本实用新型的具体实施例如附图所示，附图1所示矿用本安型高速计数采样装置的电路原理框图，由5V本安电源接口电路I，两路隔离的24V电源接口电路2，独立的信号接口及处理电路3，信号接口及处理电路4，信号接口及处理电路5，信号接口及处理电路6组成，附图2是高速计数器采样电路的电路原理图，所述的外部提供的5V本安电源，采用符合矿山电气安全规程要求的本质安全型电源，安全可靠，其纹波电压彡250mV,电源纹波系数小，采样处理效果明显。信号接口及处理电路，由4路线路独立、功能完全一致的处理电路组成，其中3路为现场正常使用，第4路作为备用电路，当现场使用的3路中有I路发生故障来不及检修时，为了确保生产，可把第4路投入使用。信号接收端口接收来自甲烷传感器输出的频率信号，这个频率信号由于线路传输距离远，谐波含量大，需要先通过3. 3K的电阻增大阻抗，这个电阻的选取由外部的甲烷传感器型号不同而取值不同。在信号接口及处理电路(3)中，频率信号经过RC滤波，由同相输入端进入比较器LM324，输出低电平信号给并联的两路光耦P521的 输入端，每个光耦的输出端由隔离的24V电源供电，通过PNP型三极管的发射极输出标准的频率信号给CPU处理单元。本实用新型所涉及的矿用本安型高速计数采样装置设计全面，既可以精确地反映出采样端瓦斯浓度的变化，也可以隔离外部的电气干扰，其输入频率与输出频率的一致性，实现了瓦斯排放与送风量多少的同步，可以较好的适应工业现场应用的需要。
权利要求1.矿用本安型高速计数采样装置，其特征在于由5V本安电源接口电路(1)，两路隔离的24V电源接口电路(2)，独立的信号接口及处理电路(3)，信号接口及处理电路(4)，信号接口及处理电路(5)，信号接口及处理电路(6)组成，由外部提供的5V本安电源，其纹波电压≤250mV,电源纹波系数小，采样处理效果明显；4路功能完全一致的独立的信号接口处理电路，经过RC滤波，由同相输入端进入比较器LM324，输出低电平信号给并联的两路光耦P521的输入端，每个光耦的输出端由隔离的24V电源供电，通过PNP型三极管的发射极输出标准的频率信号给CPU处理单元。
2.根据权利要求1所述的矿用本安型高速计数采样装置，其特征在于电源全部采用外部电源，信号接口及处理电路中的比较器采用TI公司的LM324芯片，内部集成4个比较器，刚好满足系统要求的4路处理电路，光耦隔离电路采用东芝公司的P521芯片；PNP型三极管采用UTC公司的S8550型号。
专利摘要本实用新型公开了一种的矿用本安型高速计数采样装置，其特点是由由5V本安电源接口电路(1)，两路隔离的24V电源接口电路(2)，独立的信号接口及处理电路(3)，信号接口及处理电路(4)，信号接口及处理电路(5)，信号接口及处理电路(6)组成，由外部提供的5V本安电源，其纹波电压≤250mV，电源纹波系数小，采样处理效果明显；4路功能完全一致的独立的信号接口处理电路，经过RC滤波，由同相输入端进入比较器LM324，输出低电平信号给并联的两路光耦P521的输入端，每个光耦的输出端由隔离的24V电源供电，通过PNP型三极管的发射极输出标准的频率信号给CPU处理单元，具有可实现瓦斯排放与送风量多少实时同步，高效节能的优点，适应于煤矿巷道通风系统应用。
文档编号G08C19/00GK202904863SQ201220097928
公开日2013年4月24日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者吴宇波 申请人:山西恒诚机电设备有限责任公司