一种矿用煤泥报警器

专利类型 实用新型 法律事件 授权;
专利有效性 有效专利 当前状态 授权
申请号 CN201822251195.3 申请日 2018-12-29
公开(公告)号 CN209230730U 公开(公告)日 2019-08-09
申请人 山东东山新驿煤矿有限公司; 申请人类型 企业
发明人 吴晓伟; 沈振朋; 夏环荣; 第一发明人 吴晓伟
权利人 山东东山新驿煤矿有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 山东东山新驿煤矿有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:山东省 城市 当前专利权人所在城市:山东省济宁市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:山东省济宁市兖州区新驿镇 邮编 当前专利权人邮编:272000
主IPC国际分类 G01F23/28 所有IPC国际分类 G01F23/28
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 7 专利文献类型 U
专利代理机构 济南舜源专利事务所有限公司 专利代理人 王庆庆;
摘要 本实用新型提供一种 煤 矿用煤泥 水 报警器,激励脉冲发生 电路 与 单片机 相连接,接收单片机的激励 信号 ,产生激励脉冲信号; 磁致伸缩 丝在脉冲信号的影响下发生磁致伸缩效应,产生扭转波;回波信号拾取电路与单片机连接,回波信号拾取电路将扭转波转化为 电信号 ,处理后得到脉冲 信号传输 至计时电路与单片机;单片机通过计时信号和脉冲信号计算得到液位数值,并向蜂鸣报警器发送报警信号。单片机通过计时信号和脉冲信号计算得到液位数值,并向蜂鸣报警器发送报警信号;对煤泥水实时监测,及时发现报警,相关人员及时采取措施,避免“窜仓”事故发生;对煤矿相关设备起到保护,提高了煤矿产量和经济效益。
权利要求

1.一种矿用煤泥报警器,其特征在于,包括:单片机(1)、激励脉冲发生电路(2)、回波信号拾取电路(3)、计时电路(4)、磁致伸缩丝(6)和蜂鸣报警器(5);
激励脉冲发生电路(2)与单片机(1)相连接,接收单片机(1)的激励信号,产生激励脉冲信号;磁致伸缩丝(6)在脉冲信号的影响下发生磁致伸缩效应,产生扭转波;
回波信号拾取电路(3)与单片机(1)连接,回波信号拾取电路(3)将扭转波转化为电信号,处理后得到脉冲信号传输至计时电路(4)与单片机(1);
单片机(1)通过计时信号和脉冲信号计算得到液位数值,并向蜂鸣报警器(5)发送报警信号。
2.根据权利要求1所述的煤矿用煤泥水报警器,其特征在于,
激励脉冲发生电路(2)包括:驱动器U1、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电阻R11、电阻R12、电感L1、场效应管Q1、三极管Q2;
驱动器U1的第三引脚接地;驱动器U的1第四引脚连接单片机(1);驱动器U1第五引脚通过电容C11接地,并连接场效应管Q1的栅极;场效应管Q1的源极通过并联的电容C12、电容C13连接三极管Q2的基极、电感L1的一端;三极管Q2的集电极和发射极通过电阻R11接地;场效应管Q1的漏极、电感L2的另一端通过电阻R12接地;驱动器U1的第六引脚连接电源,并通过并联的电容C14、电容C15接地。
3.根据权利要求1所述的煤矿用煤泥水报警器,其特征在于,
回波信号拾取电路(3)包括:电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R31、电阻R32、电阻R33、可变电阻R34、集成运放U2、集成运放U3、集成运放U4、电感L2、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电容C25;
集成运放U2的正向输入引脚连接并联的电感L2、电容C21、电阻R21的一公共连接端,并联的电感L2、电容C21、电阻R21的另一公共连接端通过电阻R22连接电源,并通过并联的电阻R23、电容C22接地;集成运放U2的反向输入引脚通过串联的电阻R24、电容C23接地,并通过电阻R25连接集成运放U2的输出引脚;集成运放U2的输出引脚连接电阻R26的一端;电阻R26的另一端通过电阻R27连接集成运放U3的输出引脚,并通过电容C24连接集成运放U3的正向输入引脚,并通过电容C25接地;集成运放U3的正向输入引脚还通过电阻R28接地;集成运放U3的反向输入引脚通过电阻R29接地,并通过电阻R31连接集成运放U3的输出引脚;集成运放U3的输出引脚通过电阻R32连接集成运放U4的正向输入引脚;集成运放U4的反向输入引脚通过可变电阻R34连接电源,并通过电阻R33接地;集成运放U4的输出引脚连接单片机(1)。
4.根据权利要求1所述的煤矿用煤泥水报警器,其特征在于,
计时电路(4)包括:计时器U5、计时器U6、电阻R41、电阻R42、电容C41;
计时器U5的第一引脚连接单片机(1),计时器U5的第二引脚通过电阻R41连接电阻R42的一端、电容C41的一端,电阻R42的另一端连接计时器U5的第四引脚、计时器U6的第二引脚;电容C41的一端连接计时器U6的第四引脚;计时器U5的第五引脚连接电源,计时器U5的第三引脚接地;计时器U6的第五引脚连接电源,计时器U6的第三引脚接地。
5.根据权利要求4所述的煤矿用煤泥水报警器,其特征在于,
计时器U5、计时器U6均采用BU4S11G2-TR型芯片。
6.根据权利要求1所述的煤矿用煤泥水报警器,其特征在于,
还包括:上位机(7)和显示模
上位机(7)通过RS485总线与单片机(1)通信连接,显示模块与单片机(1)通信连接。
7.根据权利要求1所述的煤矿用煤泥水报警器,其特征在于,
还包括:温度传感器
温度传感器与单片机(1)连接。

说明书全文

一种矿用煤泥报警器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及煤矿安全生产领域,尤其涉及一种煤矿用煤泥水报警器。

背景技术

[0002] 在煤矿生产运输过程中,经常受到煤泥水的困扰,导致“窜仓”事故发生。“窜仓”事故一旦发生,清理煤泥水便需要大量的人和物力,并且难度大、时间长,设置损坏设备,影响产量和经济效益。要想防止“窜仓”事故的发生,就要早发现煤泥水。目前,亟需一种检测煤泥水的报警装置。发明内容
[0003] 为了克服上述现有技术中的不足,本实用新型提供一种煤矿用煤泥水报警器,包括:单片机、激励脉冲发生电路、回波信号拾取电路、计时电路、磁致伸缩丝和蜂鸣报警器;
[0004] 激励脉冲发生电路与单片机相连接,接收单片机的激励信号,产生激励脉冲信号;磁致伸缩丝在脉冲信号的影响下发生磁致伸缩效应,产生扭转波;
[0005] 回波信号拾取电路与单片机连接,回波信号拾取电路将扭转波转化为电信号,处理后得到脉冲信号传输至计时电路与单片机;
[0006] 单片机通过计时信号和脉冲信号计算得到液位数值,并向蜂鸣报警器发送报警信号。
[0007] 优选的,激励脉冲发生电路包括:驱动器U1、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电阻R11、电阻R12、电感L1、场效应管Q1、三极管Q2;
[0008] 驱动器U1的第三引脚接地;驱动器U的1第四引脚连接单片机;驱动器U1第五引脚通过电容C11接地,并连接场效应管Q1的栅极;场效应管Q1的源极通过并联的电容C12、电容C13连接三极管Q2的基极、电感L1的一端;三极管Q2的集电极和发射极通过电阻R11接地;场效应管Q1的漏极、电感L2的另一端通过电阻R12接地;驱动器U1的第六引脚连接电源,并通过并联的电容C14、电容C15接地。
[0009] 优选的,回波信号拾取电路包括:电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R31、电阻R32、电阻R33、可变电阻R34、集成运放U2、集成运放U3、集成运放U4、电感L2、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电容C25;
[0010] 集成运放U2的正向输入引脚连接并联的电感L2、电容C21、电阻R21的一公共连接端,并联的电感L2、电容C21、电阻R21的另一公共连接端通过电阻R22连接电源,并通过并联的电阻R23、电容C22接地;集成运放U2的反向输入引脚通过串联的电阻R24、电容C23接地,并通过电阻R25连接集成运放U2的输出引脚;集成运放U2的输出引脚连接电阻R26的一端;电阻R26的另一端通过电阻R27连接集成运放U3的输出引脚,并通过电容C24连接集成运放U3的正向输入引脚,并通过电容C25接地;集成运放U3的正向输入引脚还通过电阻R28接地;
集成运放U3的反向输入引脚通过电阻R29接地,并通过电阻R31连接集成运放U3的输出引脚;集成运放U3的输出引脚通过电阻R32连接集成运放U4的正向输入引脚;集成运放U4的反向输入引脚通过可变电阻R34连接电源,并通过电阻R33接地;集成运放U4的输出引脚连接单片机。
[0011] 优选的,计时电路包括:计时器U5、计时器U6、电阻R41、电阻R42、电容C41;
[0012] 计时器U5的第一引脚连接单片机,计时器U5的第二引脚通过电阻R41连接电阻R42的一端、电容C41的一端,电阻R42的另一端连接计时器U5的第四引脚、计时器U6的第二引脚;电容C41的一端连接计时器U6的第四引脚;计时器U5的第五引脚连接电源,计时器U5的第三引脚接地;计时器U6的第五引脚连接电源,计时器U6的第三引脚接地。
[0013] 优选的,计时器U5、计时器U6均采用BU4S11G2-TR型芯片。
[0014] 优选的,本实用新型还包括:上位机和显示模
[0015] 上位机通过RS485总线与单片机通信连接,显示模块与单片机通信连接。
[0016] 优选的,本实用新型还包括:温度传感器
[0017] 温度传感器与单片机连接。
[0018] 从以上技术方案可以看出,本实用新型具有以下优点:
[0019] 本实用新型中激励脉冲发生电路接收单片机的激励信号,产生激励脉冲信号;磁致伸缩丝在脉冲信号的影响下发生磁致伸缩效应,产生扭转波;回波信号拾取电路将扭转波转化为电信号,处理后得到脉冲信号传输至计时电路与单片机;单片机通过计时信号和脉冲信号计算得到液位数值,并向蜂鸣报警器发送报警信号;对煤泥水实时监测,及时发现报警,相关人员及时采取措施,避免“窜仓”事故发生;对煤矿相关设备起到保护,提高了煤矿产量和经济效益。附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1为本实用新型原理框图
[0022] 图2为激励脉冲发生电路图。
[0023] 图3为回波信号拾取电路图。
[0024] 图4为计时电路图。
[0025] 其中,1、单片机, 2、激励脉冲发生电路, 3、回波信号拾取电路, 4、计时电路, 5、蜂鸣报警器, 6、磁致伸缩丝, 7、上位机。

具体实施方式

[0026] 为使得本实用新型的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将运用具体的实施例及附图,对本实用新型保护的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而非全部的实施例。基于本专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利保护的范围。
[0027] 本实施例提供一种煤矿用煤泥水报警器,如图1所示,包括:单片机1、激励脉冲发生电路2、回波信号拾取电路3、计时电路4、磁致伸缩丝6、上位机7和蜂鸣报警器5;
[0028] 激励脉冲发生电路2、回波信号拾取电路3、计时电路4分别与单片机1相连接;激励脉冲发生电路2接收单片机1的激励信号,产生激励脉冲信号;磁致伸缩丝6在脉冲信号的影响下发生磁致伸缩效应,产生扭转波;回波信号拾取电路3将扭转波转化为电信号,处理后得到脉冲信号传输至计时电路4与单片机1;单片机1通过计时信号和脉冲信号计算得到液位数值,并向蜂鸣报警器5发送报警信号。上位机7通过RS485总线与单片机1通信连接。
[0029] 如图2所示,激励脉冲发生电路2包括:驱动器U1、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电阻R11、电阻R12、电感L1、场效应管Q1、三极管Q2;
[0030] 驱动器U1的第三引脚接地;驱动器U的1第四引脚连接单片机1;驱动器U1第五引脚通过电容C11接地,并连接场效应管Q1的栅极;场效应管Q1的源极通过并联的电容C12、电容C13连接三极管Q2的基极、电感L1的一端;三极管Q2的集电极和发射极通过电阻R11接地;场效应管Q1的漏极、电感L2的另一端通过电阻R12接地;驱动器U1的第六引脚连接电源,并通过并联的电容C14、电容C15接地。
[0031] 如图3所示,回波信号拾取电路3包括:电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R31、电阻R32、电阻R33、可变电阻R34、集成运放U2、集成运放U3、集成运放U4、电感L2、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电容C25;
[0032] 集成运放U2的正向输入引脚连接并联的电感L2、电容C21、电阻R21的一公共连接端,并联的电感L2、电容C21、电阻R21的另一公共连接端通过电阻R22连接电源,并通过并联的电阻R23、电容C22接地;集成运放U2的反向输入引脚通过串联的电阻R24、电容C23接地,并通过电阻R25连接集成运放U2的输出引脚;集成运放U2的输出引脚连接电阻R26的一端;电阻R26的另一端通过电阻R27连接集成运放U3的输出引脚,并通过电容C24连接集成运放U3的正向输入引脚,并通过电容C25接地;集成运放U3的正向输入引脚还通过电阻R28接地;
集成运放U3的反向输入引脚通过电阻R29接地,并通过电阻R31连接集成运放U3的输出引脚;集成运放U3的输出引脚通过电阻R32连接集成运放U4的正向输入引脚;集成运放U4的反向输入引脚通过可变电阻R34连接电源,并通过电阻R33接地;集成运放U4的输出引脚连接单片机1。
[0033] 如图4所示,计时电路4包括:计时器U5、计时器U6、电阻R41、电阻R42、电容C41;
[0034] 计时器U5的第一引脚连接单片机1,计时器U5的第二引脚通过电阻R41连接电阻R42的一端、电容C41的一端,电阻R42的另一端连接计时器U5的第四引脚、计时器U6的第二引脚;电容C41的一端连接计时器U6的第四引脚;计时器U5的第五引脚连接电源,计时器U5的第三引脚接地;计时器U6的第五引脚连接电源,计时器U6的第三引脚接地。其中,计时器U5、计时器U6均采用BU4S11G2-TR型芯片。
[0035] 本实施例还包括:温度传感器和显示模块;
[0036] 温度传感器、显示模块与单片机1通信连接。
[0037] 本实用新型对煤泥水实时监测,及时发现报警,相关人员及时采取措施,避免“窜仓”事故发生;对煤矿相关设备起到保护,提高了煤矿产量和经济效益。
[0038] 本实用新型的说明书权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
[0039] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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