多节电容式煤位传感器

探讨了变介质型电容传感器在煤仓煤位测量中的应用，及脉宽调制式测量电路的设计。     

电容传感器的数字化测量方法

叙述了对电容传感器进行数字化测量的原理及方法,介绍了小容量电容的测量和电容微小变化量的测量的具体办法。     

顶板离层监测的分段式自电容位移传感器

设计了一种用于矿井顶板离层监测的分段式自电容位移传感器,采用电容测量电路测量滑动极板与已覆盖的固定极板之间的区间位移,采用比值法计算滑动极板与已覆盖的固定极板之间的相对边缘位移;位移传感器总长度等于待测长度与滑动极板长度之和;在不提高电路复杂程度的情况下提高了位移传感器的监测精度,测量误差小于滑动极板与某一块固定极板测量时的最大测量误差,并消除了绝缘材料厚度和介电常数等参数变化对测量精度的影响。     

顶板离层监测的分段式自电容位移传感器

设计了一种用于矿井顶板离层监测的分段式自电容位移传感器,采用电容测量电路测量滑动极板与已覆盖的固定极板之间的区间位移,采用比值法计算滑动极板与已覆盖的固定极板之间的相对边缘位移;位移传感器总长度等于待测长度与滑动极板长度之和;在不提高电路复杂程度的情况下提高了位移传感器的监测精度,测量误差小于滑动极板与某一块固定极板测量时的最大测量误差,并消除了绝缘材料厚度和介电常数等参数变化对测量精度的影响。     

基于Zigbee技术的顶板离层仪网络研究

针对目前煤矿使用的顶板离层仪类型,以及根据顶板离层的测量原理和实际中工作人员记录顶板离层数据的方式,文章创新性地提出了采用Zigbee技术进行数据的传输;利用分站和每个测量点处的顶板离层仪构成了无线传感网络,通过分站人机交互界面就可对矿井巷道顶板离层的状态进行实时监测,实现了顶板离层监测的自动化和网络化;采用了分段式数字电容传感器,提高了产品整体测量精度,降低了成本。     

高压密相气力输送煤粉流动状态识别方法

高压密相气力输送中煤粉流动状态的识别及其监测对于煤气化的安全稳定运行具有重要意义。提出一种基于阵列式静电传感器实现高压密相气固两相流动状态识别的新方法。采用EMD方法对阵列式静电传感器各电极静电信号分别进行多尺度分解,并对得到的多尺度静电信号进行样本熵和能量比计算,通过分析各电极静电信号的多尺度样本熵和多尺度能量比的分布实现对流场内颗粒流动稳定性及其状态的识别。试验结果表明:阵列式静电传感器多尺度样本熵的一致性能够表征密相气固两相流动状态的稳定性,多尺度能量比的一致性能够表征管内颗粒分布的状态;并且还揭示了静电信号低尺度分量(1,2尺度)包含悬浮流动颗粒信息,高尺度分量(3尺度以上)包含沿管底流动颗粒信息。     

矿用本质安全型水位冗余测量传感器的研究与设计

针对传统投入式水位传感器在恶劣测量环境时容易出现污泥堵塞和进水故障等现象,设计了一种矿用本质安全型水位冗余测量传感器,介绍了该传感器采用压差信号和电容信号两种测量方式的双重功能一体化结构,阐述了该传感器信号处理的电路组成。实验结果表明,该传感器适用于对水位测量有严格要求的各种重要场合,具有可靠性高、结构紧凑和安装方便等优点。     

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。     

电容传感器微电容测量电路的分析与研究

电容式传感器微电容检测电路的选用与设计一直是研究的难点问题之一。文章介绍了基于电荷转移原理和基于振荡电路的两种测量方法。分析了两种测量电路的组成及工作原理。电路消除了寄生电容和电子开关的电荷注入效应等因素对测量结果的影响,系统采用直流恒压源作激励信号,不需要滤波,可以提高采样速度,采用差动输出,进一步提高了电路抗干扰能力,这对研究电容式传感器的电容量及其电容的变化量的测量有一定的现实意义。     

基于热电偶原理风速传感器检测特性的研究

介绍了一种热电偶式风速传感器的测量原理 ,推导了风速 -电压转换的关系 ,并对影响风速传感器测量精度等因素进行分析 ,对该传感器进行优化 ,从而更好地得到热电偶式风速传感器的检测特性     

基于P89LPC932A1容栅传感器智能接口的设计

在精密检测和高精度生产过程中,基于容栅式传感器的测量器具得到广泛运用,但一般为单机工作,不便于联机处理。研制了以P89LPC932A1单片机为核心的智能接口,并采用可视化编程工具C++Builder实现其与PC机的接口控制和数据处理功能,基于此接口实现了容栅传感器在生产过程中的检测与控制。     

基于DSP的红外差分吸收型瓦斯传感系统

针对目前传统瓦斯传感器的成本高、灵敏度低和稳定性差等问题,基于甲烷气体的近红外吸收光谱的特性,提出了运用高性能的微控制器(DSP)的方法来解决此问题,实现了对甲烷气体浓度高灵敏度、高稳定性和高精度的测量,对煤矿安全生产中的瓦斯事故预防意义重大.     

基于ZigBee技术的巷道顶板离层检测传感器设计

为了解决矿井巷道顶板离层检测中遇到的拓扑结构固定、节点扩展性差、测量结果无法自动上传、分析和处理的问题,文章设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的顶板离层检测传感器。重点介绍了传感器的原理及软硬件实现方案。系统硬件以STC12C5A单片机为核心,利用精密拉绳式位移测量模块实现离层的精确测量,利用CC2420无线收发器模块,实现了数据通信和共享。该传感器以无线通信的方式将测量结果传送给分站,并由分站上传地面监控计算机,实现井下巷道离层情况的实时、可靠监测。     

东滩煤矿6～35kV电网各相接地电容电流的测定

为消除矿井电网容性电流超出规定带来的危害和安全威胁,本文介绍了只需用一块电流表及电压表就可测量出矿井电网a、b、c三相各相接地电容电流大小的原理、测量所需仪表设备及测量步骤和方法,测量精度高,安全方便。     

基于巨磁阻的电机转速测量系统设计

与传统的磁敏传感器比较,巨磁阻传感器具有灵敏度高、可靠性好、测量范围宽、体积小、价格低等优点。介绍了巨磁阻传感器的工作原理和输出特性。以巨磁阻传感器为磁敏元件,以单片机为控制核心设计了高精度电机转速测量方法。分析了测量系统工作原理、各硬件部分功能。实验结果表明,采用巨磁阻传感器的转速测量系统具有准确度高、测量范围宽、测量间距大等优点。     

高密度电法与磁法探测煤田火区的数值模拟

通过建立煤田火区地电、地磁模型并进行计算分析,分别研究高密度电法中温纳α装置与温施装置对火区燃烧中心温度、埋深的敏感性和磁法探测对燃烧中心温度、火区埋深、燃烧时间的敏感性。通过对比分析正反演结果,可知高密度电法温纳α装置适合探测埋深大于50 m的煤田火区,温施装置适合探测埋深小于50 m的煤田火区,且两种排列方式均对火源中心温度和埋藏深度有较准确反演;而磁法可对煤田火区边界进行准确有效的圈定,无法定量判断煤田火区燃烧中心温度与埋深。根据所建立模型与反演分析结果,可为现场高效准确探测煤田火区与后期数据分析提供参考借鉴。     

用于霍耳磁强计的高精度电流源

霍耳磁强计可测量稳恒磁场及随时间变化磁场。由于采用微型霍耳探头，故可用于微小空隙磁场及非均匀磁场的测量。提高霍耳磁强计磁场测量精度的关键之一是需要高精度的控制电流源。设计制作高精度正弦波电流源，其频率精度达１０_（－６），振幅精度达１０_（－３）。以此用作霍耳传感器的控制电流源，可以满足霍耳磁强计的磁场测量精度优于０．５％。     

激光位移传感器在输送带垂度测量系统中的应用

针对带式输送机工作过程中输送带垂度测量的需求,设计了输送带垂度测量系统的系统架构,研制了基于激光位移传感器的输送带垂度动态测量系统,对该系统下位机硬件和软件、上位机软件及通信协议进行了具体设计开发。实际测试结果表明所研制的基于激光位移传感器的输送带垂度动态测量系统能够满足带式输送机工作过程中输送带垂度高精度动态测量的实际要求。     

高压电容式套管局部放电在线监测的研究

 局部放电是引发高压电气设备内部绝缘故障和老化的关键因素,研究、应用局部放电检测方法,及时、有效、灵敏地检测出局部放电及其强度,是提高高压电气设备安全运行可靠性的有效手段。在脉冲电流法监测局部放电信号的基础上,结合罗氏线圈响应频带宽,灵敏度高,安装方便等特点,通过分析电容式套管局部放电原理和信号传播过程,设计出了基于罗氏线圈高压电容式套管在线监测系统。最后,进行验证性试验,结果表明:所设计的电容式套管局部放电信号监测电路是确实可行的。该方法能够有效的检测出局部放电脉冲信号,准确性高,成本低,具有较好的实用性和广阔的应用前景。