基于LabVIEW的矿用速度传感器测试系统

提出了一种基于LabVIEW的矿用速度传感器测试系统,介绍了该系统的主要功能以及结构、硬件和软件的设计。系统能模拟带式输送机的不同状态来驱动矿用速度传感器转动,同时采集传感器的信号,实时显示测试过程中的参数。系统将采集到的信号进行处理,保存到数据库中,最后输出诊断结果并生成报表。系统可在自动模式下自动完成对传感器的测试并生成诊断结果。     

一种具有温度和压力补偿的高精度矿用氧气传感器的研制

《煤矿安全规程》要求安全监控系统能实现对井下氧气浓度进行实时检测。结合现有氧气浓度检测技术,提出一种采用电化学原理的矿用氧气传感器的设计方法,阐述了传感器的工作原理,介绍了温度和压力补偿等关键技术,并对传感器检测精度、响应时间、温度影响和压力影响进行试验测试。测试结果表明,氧气传感器受环境影响小、测量精度高、响应速度快、运行稳定可靠,可实时监测煤矿井下氧气浓度。     

实用新型矿用风速传感器标校装置的研制

根据企业生产条件及特定标校的需要,研制了一种适用于各类矿用风速仪表和传感器的专用标校装置,该装置所标校的产品经专业风洞测试检验,其指标符合标准要求,对生产矿用风速传感器的企业具有实用价值。     

基于倾角传感器的矿用液压支架测高系统设计

为解决现有矿用液压支架测高方案智能化程度低、准确度差等问题,研究了液压支架在不同姿态下的测高方案,提出了一种基于倾角传感器的矿用液压支架测高系统设计方法,搭建了基于倾角传感器的矿用液压支架测高系统。并针对井下强烈电磁和振动干扰导致信号降质的问题,对采集到的数据进行小波分解和重构,提高了测高系统在恶劣环境下的准确性,同时从提高通信抗干扰能力,增加传输距离等方面,提出下一步研究的方向,矿用液压支架测高系统在实验室和井下进行测试试验,结果表明,在井下恶劣环境下系统测高误差在10 cm内,可以满足工作面的实际需求。     

基于无线传输测试技术的矿用履带行走载荷谱测试方法研究

提供了一种矿用履带行走载荷谱测试方法,该方法基于无线传输测试技术,建立了矿用履带行走测试系统,将传感器和无线测试模块内置于特制履带单元内,结合载荷识别方法,获得了履带行走过程中的动态载荷谱,该方法对矿用履带系统的可靠性研究和状态监测具有重要意义。     

自适应与抗干扰矿用设备开停传感器

煤矿井下所有的机电设备开停状态需要实时地通过监控分站接入到监控系统中,进行实时监测;针对现有的开停传感器采用单一的判决门限,在强磁场干扰环境中易发生误判现象、检测电流时放大倍数采用固定方式,容易使得电流太小不能检测,电流太大造成放大信号失去特征信息的问题,设计了一种基于磁感应原理的开停传感器,该传感器具有抗干扰强,且能够自适应不同工作电流矿用设备检测的优点。介绍了传感器检测原理、检测硬件电路设计和自适应放大倍数设计、通过设定判决上下门限的方式提高传感器的抗干扰能力。现有已售产品使用结果表明,传感器能够消除瞬间强电磁干扰带来的误判操作,准确检测工作电流大于0.5 A且非屏蔽线缆的矿用机电设备开停状态。     

基于STC12C5 A60S2的矿用多参数传感器硬件电路设计

目前各类测量甲烷、一氧化碳、风速、温度等矿用传感器,在井下测试过程中功能单一,只能完成一种井下参数的测量,还需要配备相应的本质安全型电源和传输电缆,成本也高。为此选用STC12C5A60S2单片机作为硬件电路的核心,设计了一种矿用多参数传感器的硬件电路,能同时测量4种井下关键参数,弥补了传统传感器的缺陷。该多功能传感器经煤矿井下测试,取得了良好的效果。     

非屏蔽式线缆矿用设备馈电状态传感器

针对现有煤矿中矿用设备开关负荷侧为非屏蔽线缆,馈电状态传感器不易安装、检测易受干扰和出现误判的问题,提出一种新型的馈电状态检测传感器设计方案;详细地分析了现有矿用馈电传感器通用检测原理,易受干扰和出现误判的原因;介绍了非屏蔽式矿用馈电状态传感器设计的总体设计,并重点对非屏蔽式线缆周围泄露的微弱电场信号采集装置进行详细阐述。传感器应用结果表明,新型的馈电传感器具有安装方便、不易受周围非屏蔽电缆泄露的电场干扰的优点,能够准确地将设备的馈电状态接入监控系统中,实现地面实时监测开关状态。     

基于ZigBee协议的矿用传感器设计

以矿用监控系统为研究对象,结合无线传感器网络技术,阐述了无线传感器的主要优势,并简单介绍了ZigBee协议。结合现有传感器技术的实际情况,提出一种矿用无线传感器节点的设计方案。     

高温型电涡流位移传感器及高精度测量电路

应用电磁场理论对一种用于火电厂空气预热器漏风间隙测量的电涡流传感器的原理进行了研究 ,设计了精密差动式双线圈、电桥法信号检测的电涡流位移传感器。本文详细分析了该传感器的原理和信号流图 ,并探讨了此传感器信号检测电路的工作原理 ,给出了有关位置的波形图。试验结果表明 ,该方法能有效地克服各种漂移和干扰 ,且测量距离大、分辨率高。     

钻孔瞬变电磁法扫描探测磁芯线圈激励电磁场响应特征

瞬变电磁测井一般采用超小线圈作为发射装置，由于激励产生的瞬变电磁场强度较低，仅能进行钻孔孔壁岩层探测，无法实现钻孔外围径向远距离探测及地质异常体精确定位。基于全空间瞬变电磁场相关理论，提出钻孔瞬变电磁法(BTEM)扫描探测方法，利用磁芯线圈激励电磁场，增强发射磁矩，提高钻孔瞬变电磁法的径向探测距离。同时，通过灵活调整线圈方向，对钻孔孔壁进行360°扫描，实现钻孔径向方向全方位探测，提高钻孔瞬变电磁法对含水地质体的空间分辨率和定位精度。建立钻孔全空间三维地质-地球物理模型，提出优化的网格剖分策略，采用特殊网格结构对钻孔中磁芯线圈进行网格加密及规范化，提高数值模拟精度。采用有限单元法分别计算均匀介质条件下钻孔瞬变电磁法磁芯激励电磁场响应以及含有低阻地质异常体时钻孔瞬变电磁法不同装置探测的瞬变电磁场响应，分析了共面偶极装置及共轴偶极装置以及不同几何参数对应的瞬变电磁场响应特征，采用全空间全区视电阻率计算及时深转换算法进行全空间电阻率成像。研究表明，在钻孔瞬变电磁法超小线圈中加入磁芯可以显著增强电磁场强度，并且增强的幅度与磁芯的直径和长度成正比，相比较而言，增大磁芯长度对电磁场响应的增强作用更...     

基于ISP的矿用传感器在线升级技术

矿用传感器一般安装在条件比较苛刻的工作面,由于前期程序BUG和后期业务功能的增删,需要不断的更新程序。传统的方法在地面更新程序,然后到井下更换主板,这种方法费时费力。针对这一问题,研究了ISP在线升级技术,以ARM处理器的存储Flash为载体,前部分存储ISP在线升级代码,后部分存储矿用传感器需要更新的程序,实现了在井下对矿用传感器进行在线升级目的。     

基于虚拟仪器的矿用通风机柔性性能测试系统研制

传统矿用风机性能测试系统通用性差,配备固定的传感器种类和数量难以满足非标、定制型矿用风机性能测试需求。采用虚拟仪器技术对风机控制系统进行柔性改造,改造后的系统用软件实现定时和计数的功能,并采用测量脉冲信号的方式来精简数据采集。最终实现模拟型和脉冲型这2种传感器在测量信号方面的一致性和通用性。改造后的测量系统具有测量精度高、通用性强的特点,同时对数据采集硬件要求低,降低了测试系统成本。     

煤矿通风机性能测试技术的研究

介绍了矿用通风机性能检测过程中风量测试的3种方法:机械式风表测风、传感器测风和静压差测风,以及它们的特点,测试时的注意事项;详细阐述了静压差测风方法中测压断面的选择、差压传感器的布置方式及理论公式的推导等。     

矿用高压电缆局部放电测量传感器的研究及应用

监测矿用高压电缆中局部放电信号对于在线评估电缆寿命和分析绝缘状况意义重大。对比了电缆绝缘监测的常用方法,其中采用高频电流传感器监测局部放电是一种有效手段。运用无损耗传输线理论建立了少匝数分裂式高频电流传感器的模型,分析了不同材料制作的传感器频率响应差异,测试了NiZn铁氧体高频电流传感器的幅频特性,并在不同匝数NiZn传感器和耦合电容情况下,分别测量和比较了基于针板电极下电树枝化试样的局部放电。实验结果表明：所研制的传感器能够测量放电量大于10 pC,频率范围在0.3～20 MHz的局部放电脉冲,具有在线测量矿用高压电缆局部放电的能力。     

光散射性矿用粉尘传感器的设计及应用

针对现有粉尘传感器测试精度偏低的问题,根据光散射性原理,设计了一种光散射性矿用粉尘传感器。重点介绍传感器的设计原理和软硬件设计。该传感器通过实验,测试粉尘结果在0~1 000 mg/m3范围内,测试精度可达到±10%,取得了较好的测试效果。     

屏蔽式智能矿用馈电状态传感器

针对现有煤矿馈电传感器对负荷侧为屏蔽线缆时不能准确检测馈电状态的问题,提出屏蔽式智能矿用馈电状态传感器研究方案。给出现有馈电传感器对屏蔽式线缆不能检测的原理,并结合目前矿方和实际安装需求,对馈电传感器总体设计、检测探头设计、信号处理电路和软件抗干扰信号处理算法进行了详细阐述。试验和使用结果表明,设计的屏蔽式智能矿用馈电状态传感器能够准确地判断出负荷侧为屏蔽线缆的馈电状态,准确地将负荷侧的馈电状态通过RS485接口接入现有的监控系统中,满足实际应用。     

电磁耦合及智能标校技术在矿用甲烷便携仪中的应用研究

为解决矿用甲烷便携仪充电触点易氧化、松动,及其人工标校浪费大量人工投入的问题,提出将电磁耦合技术及智能标校技术应用于矿用甲烷便携仪,探索了电磁感应电磁耦合效率与线圈大小、形状、充电距离间的关系,得出电磁耦合的高效化方法,并通过试验验证能量传输效率可达70%左右;探索一种基于红外通信的智能标校方案,实现对便携仪的智能标校,具有延长矿用甲烷便携仪电池使用寿命,为矿井节省大量人工标校投入的巨大优势。     

矿用传感器检定系统设计

矿用传感器是感知井下环境参数的重要仪器,其稳定性和准确性是环境参数采集的基础。为保证它们稳定可靠地工作,依据AQ 6203—2006、AQ 6207—2007等矿用传感器检测国家和行业标准设计了一套基于C#、ACCESS的矿用传感器检定系统,通过多通道多窗口对气体、温度、压力等多种矿用传感器进行并行检定,系统还有报表及管理功能,在企业实际应用中稳定性好、效率高。     

彩色LCD显示屏在矿用传感器设计中的应用

目前矿用传感器多以LED数码管显示为主,并不能适合多参数传感器显示的需要。为解决显示问题,采用定制的LCD显示屏,作为矿用多参数传感器的显示单元,进行了传感器的研发设计;并对LCD屏硬件电路及其控制编程进行了说明。彩色LCD屏清晰度高,显示内容更加丰富,在煤矿现场得到了很好的应用。