CN112729425A - 井下明渠监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种井下明渠监测装置，包括船体、转动轮以及霍尔元件，所述船体底部开设有限位孔；所述转动轮穿设于所述限位孔并至少部分凸出于所述船体底面，所述转动轮随水流进行转动且所述转动轮上设有至少一个磁性件；所述霍尔元件设于所述船体内，用于接收所述磁性件在随水流转动的过程中发出的磁信号以获得当前船体底部水流的流速。通过上述方式，本发明的转动轮上设有磁性件，当转动轮随水流进行转动时，霍尔元件会接收磁性件在随水流转动的过程中发出的磁信号进而根据变化的磁场得出当前水流的流速。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下明渠监测技术领域，尤其涉及一种井下明渠监测装置。
背景技术
目前煤矿井下明渠流量传感器主要通过人工测量计算、超声波辅助堰槽法来监测明渠流量数据。其中人工测量采用浮标法计算流速再根据渠道内水位估算出流量。其测量精度因测量人员、测量频次限制，其测量的结果与实际偏差较大。超声波辅助堰槽法根据通过超声波传感器获取堰槽内水位高低计算变换为流量，但因需要根据不同渠道大小定制不同量程的堰槽，且具有堰槽过于笨重、体积庞大，施工需要破坏现场，超声波传感器容易受干扰等缺点。
在实际生产过程中，人工测量与堰槽法监测未能很好的与矿井水位变化相匹配，造成水流、水量采集数据不完整等缺点，进而加剧了矿井安全生产的风险。
发明内容
本发明实施例提供一种井下明渠监测装置，用以解决现有技术中井下水流、水量信息数据采集不完整的技术问题。
本发明实施例提供一种井下明渠监测装置，包括：船体，底部开设有限位孔；
转动轮，穿设于所述限位孔并至少部分凸出于所述船体底面，所述转动轮随水流进行转动且所述转动轮上设有至少一个磁性件；
霍尔元件，设于所述船体内，用于接收所述磁性件在随水流转动的过程中发出的磁信号以获得当前船体底部水流的流速。
根据本发明一个实施例的井下明渠监测装置，所述船体开设有至少一个导向孔以及与导向孔相连接的导向杆；
还包括微差压传感器，所述微差压传感器包括套设于所述导向杆并穿设于所述导向孔的液位采集管、套设于所述液位采集管外的壳体以及位于所述壳体内并与所述液位采集管相抵接的压力采集件，所述船体沿所述液位采集管滑动连接且所述液位采集管的两侧均穿过所述船体，所述压力采集件用于获知所述液位采集管内的压力变化，进而得出当前水深。
根据本发明一个实施例的井下明渠监测装置，所述液位采集管远离所述壳体的一端与明渠底部固定连接且明渠内的水可进入所述液位采集管内。
根据本发明一个实施例的井下明渠监测装置，所述导向孔和所述导向杆的数量均为2个，且所述导向孔包括第一导向孔和第二导向孔，所述导向杆包括第一导向杆和第二导向杆；
还包括定位杆，所述定位杆套设于所述第一导向杆内并与所述第一导向杆滑动连接，所述液位采集管套设于所述第二导向杆内并与所述第二导向杆滑动连接。
根据本发明一个实施例的井下明渠监测装置，还包括与所述霍尔元件相耦接的发电组件，所述发电组件包括无刷发电组件、储能组件、流量计算组件以及信号发送组件，所述储能组件用于存储所述无刷发电组件产生的电能，所述流量计算组件与所述霍尔元件相耦接，以得出当前水流流速，所述信号发送组件与终端相连接，用于向所述终端发送流速、流量信息。
根据本发明一个实施例的井下明渠监测装置，所述流量计算组件包括微处理芯片和供电电路，所述微处理芯片用于将霍尔信号转换为流速数据以及将所述压力采集件的压力信号转换为液位高度数据。
根据本发明一个实施例的井下明渠监测装置，所述船体围绕所述限位孔周向设有限位箱，所述转动轮位于所述限位箱内。
根据本发明一个实施例的井下明渠监测装置，所述限位箱上设有转动杆，所述转动轮上开设有与所述转动杆相适配的配合孔。
根据本发明一个实施例的井下明渠监测装置，所述转动轮包括轮体和围绕所述轮体外周设置的至少一个叶片，所述磁性件位于所述轮体上。
根据本发明一个实施例的井下明渠监测装置，所述磁性件的数量为4个且沿所述轮体的周向圆周均匀间隔设置。
本发明实施例提供的井下明渠监测装置，转动轮上设有磁性件，当转动轮随水流进行转动时，霍尔元件会接收磁性件在随水流转动的过程中发出的磁信号进而根据变化的磁场得出当前水流的流速。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
图1为本发明井下明渠监测装置一实施例的结构示意图；
图2为图1所示的左视图；
图3为图2所示的A-A处的剖视图；
图4为图1所示的井下明渠监测装置一状态的爆炸视图；
图5为图1所示的井下明渠监测装置中的船体的一角度的结构示意图；
图6为图1所示的井下明渠监测装置一实施例的发电组件的结构视图；
图7为图6所示的发电组件的结构简图。
附图标记：
10、船体；110、限位孔；120、导向孔；1210、第一导向孔；1220、第二导向孔；130、导向杆；1310、第一导向杆；1320、第二导向杆；140、定位杆；150、限位箱；1510、配合孔；
20、转动轮；210、磁性件；220、转动杆；230、轮体；240、叶片；
30、霍尔元件；
40、微差压传感器；410、液位采集管；420、壳体；430、压力采集件；
50、发电组件；510、无刷发电组件；520、储能组件；530、信号发送组件；540、流量计算组件；5410、微处理芯片；5420、供电电路。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1至图5，图1为本发明井下明渠监测装置一实施例的结构示意图，图2为图1所示的左视图，图3为图2所示的A-A处的剖视图，图4为图1所示的井下明渠监测装置一状态的爆炸视图，图5为图1所示的井下明渠监测装置中的船体的一角度的结构示意图。
请继续参照图1和图5，本发明提供一种井下明渠监测装置，包括船体10、转动轮20以及霍尔元件30，船体10，底部开设有限位孔110；转动轮20穿设于限位孔110并至少部分凸出于船体10底面，转动轮20随水流进行转动且转动轮20上设有至少一个磁性件210；霍尔元件30设于船体10内，用于接收磁性件210在随水流转动的过程中发出的磁信号以获得当前船体10底部水流的流速。需要说明的是，船体10放置于待测水面，当流动的水带动转动轮20进行转动时，位于转动轮20的磁性件210也会随水流进行转动，霍尔元件30便可以通过接收磁性件210变化的磁场进而得出当前水流的流速。
请继续参照图2、图3和图4，船体10开设有至少一个导向孔120以及与导向孔120相连接的导向杆130；还包括微差压传感器40，微差压传感器40包括套设于导向杆130并穿设于导向孔120的液位采集管410、套设于液位采集管410外的壳体420以及位于壳体420内并与液位采集管410相抵接的压力采集件430，船体10沿液位采集管410滑动连接且液位采集管410的两侧均穿过船体10，压力采集件430用于获知液位采集管410内的压力变化，进而得出当前水深。可以理解的是，导向杆130可以套设于导向孔120内并与船体10固定连接，或者也可以使得导向杆130围设于导向孔120周向并与船体10固定连接。液位采集管410套设于导向杆130内，并可以在导向杆130内随水面的高度进行升降。液位采集管410远离船体10和水面的一侧与位于壳体420内的压力采集件430相抵接。进而液位采集管410内水柱的长短会引起液位采集管410中空气柱压力的变化，进而压力采集件430采集该压力的变化值以获知当前水深的数值。
具体地，液位采集管410远离壳体420的一端与明渠底部固定连接且明渠内的水可进入液位采集管410内。可以理解的是，可以在液位采集管410的底部开设进水口，以使得明渠内的水进入至液位采集管410内。
在本发明一实施例中，导向孔120和导向杆130的数量均为2个，且导向孔120包括第一导向孔1210和第二导向孔1220，导向杆130包括第一导向杆1310和第二导向杆1320；还包括定位杆140，定位杆140套设于第一导向杆1310内并与第一导向杆1310滑动连接，液位采集管410套设于第二导向杆1320内并与第二导向杆1320滑动连接。可以理解的是，定位杆140的底部与明渠的底部固定连接，定位杆140以及液位采集管410均有导向的作用，也即使得船体10的上下浮动。而同时，液位采集管410同时还有传递因为水面高低变化而引起的压力差，进而得出当前水深的作用。在其他实施例中，导向孔120和导向杆130以及定位杆140的数量均不作限定。
请参照图6和图7，图6为图1所示的井下明渠监测装置一实施例的发电组件50的结构视图，图7为图6所示的发电组件的结构简图。还包括与霍尔元件30相耦接的发电组件50，发电组件50包括无刷发电组件510、储能组件520、流量计算组件540以及信号发送组件530，储能组件520用于存储无刷发电组件510产生的电能，流量计算组件540与霍尔元件30相耦接，以得出当前水流流速，信号发送组件530与终端相连接，用于向终端发送流速、流量信息。发电组件50的设置可以利用水流进行发电，同时将电能进行存储，以供霍尔元件30以及压力采集件430使用。无刷发电组件510包括水流动力叶轮、与水流动力叶轮相连接的轴承以及无刷发电机相连接，进而通过水流带动水流动力叶轮发电。储能组件520可以包括电压变换组件和电池，电压变化组件用于将无刷发电组件510产生的输出电压进行整压稳流后与电池相连接，本发明中的电池可以但不限于锂电池。信号发送组件530可以与终端相连接，终端可以为手机、平板、笔记本等电子设备。流量计算组件540包括微处理芯片5410和供电电路5420，微处理芯片5410用于将霍尔信号转换为流速数据以及将压力采集件430的压力信号转换为液位高度数据。也即，微处理芯片5410可以将实时采集的霍尔元件30信号计算得出流速数值以及将微差压传感器40的压力信号变换为当前液位高度数值。且需要说明的是，明渠的截面积为已知的，由此可以通过实时水流的横截面积、实时流速、实时流量积分得出实时流量数值。
船体10围绕限位孔110周向设有限位箱150，转动轮20位于限位箱150内。限位箱150的设置放置水进入船体10，影响测量精度。
限位箱150上设有转动杆220，转动轮20上开设有与转动杆220相适配的配合孔1510。转动杆220与配合孔1510的配合使得转动轮20可以随水流进行转动。
转动轮20包括轮体230和围绕轮体230外周设置的至少一个叶片240，磁性件210位于轮体230上。在本发明一实施例中，磁性件210的数量为4个且沿轮体230的周向圆周均匀间隔设置。也即相邻的磁性件210之间的夹角为90度。可以理解的是，在其他实施例中，磁性件210的数量也可以设置为5个、6个或者8个等，在此不做限定。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种井下明渠监测装置，其特征在于，包括：
船体，底部开设有限位孔；
转动轮，穿设于所述限位孔并至少部分凸出于所述船体底面，所述转动轮随水流进行转动且所述转动轮上设有至少一个磁性件；
霍尔元件，设于所述船体内，用于接收所述磁性件在随水流转动的过程中发出的磁信号以获得当前船体底部水流的流速。
2.根据权利要求1所述的井下明渠监测装置，其特征在于，
所述船体开设有至少一个导向孔以及与导向孔相连接的导向杆；
还包括微差压传感器，所述微差压传感器包括套设于所述导向杆并穿设于所述导向孔的液位采集管、套设于所述液位采集管外的壳体以及位于所述壳体内并与所述液位采集管相抵接的压力采集件，所述船体沿所述液位采集管滑动连接且所述液位采集管的两侧均穿过所述船体，所述压力采集件用于获知所述液位采集管内的压力变化，进而得出当前水深。
3.根据权利要求2所述的井下明渠监测装置，其特征在于，所述液位采集管远离所述壳体的一端与明渠底部固定连接且明渠内的水可进入所述液位采集管内。
4.根据权利要求3述的井下明渠监测装置，其特征在于，所述导向孔和所述导向杆的数量均为2个，且所述导向孔包括第一导向孔和第二导向孔，所述导向杆包括第一导向杆和第二导向杆；
还包括定位杆，所述定位杆套设于所述第一导向杆内并与所述第一导向杆滑动连接，所述液位采集管套设于所述第二导向杆内并与所述第二导向杆滑动连接。
5.根据权利要求4所述的井下明渠监测装置，其特征在于，还包括与所述霍尔元件相耦接的发电组件，所述发电组件包括无刷发电组件、储能组件、流量计算组件以及信号发送组件，所述储能组件用于存储所述无刷发电组件产生的电能，所述流量计算组件与所述霍尔元件相耦接，以得出当前水流流速，所述信号发送组件与终端相连接，用于向所述终端发送流速、流量信息。
6.根据权利要求5所述的井下明渠监测装置，其特征在于，所述流量计算组件包括微处理芯片和供电电路，所述微处理芯片用于将霍尔信号转换为流速数据以及将所述压力采集件的压力信号转换为液位高度数据。
7.根据权利要求1所述的井下明渠监测装置，其特征在于，所述船体围绕所述限位孔周向设有限位箱，所述转动轮位于所述限位箱内。
8.根据权利要求7所述的井下明渠监测装置，其特征在于，所述限位箱上设有转动杆，所述转动轮上开设有与所述转动杆相适配的配合孔。
9.根据权利要求8所述的井下明渠监测装置，其特征在于，所述转动轮包括轮体和围绕所述轮体外周设置的至少一个叶片，所述磁性件位于所述轮体上。
10.根据权利要求9所述的井下明渠监测装置，其特征在于，所述磁性件的数量为4个且沿所述轮体的周向圆周均匀间隔设置。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2035463U (zh) * | 1988-10-07 | 1989-04-05 | 哈尔滨森工木材厂 | 明渠流量计 |
| JPH06337219A (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-06 | Meidensha Corp | 開水路流量計測装置 |
| CN201672938U (zh) * | 2010-04-28 | 2010-12-15 | 唐山现代工控技术有限公司 | 渠道流速传感器 |
| CN103267555A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-08-28 | 唐山现代工控技术有限公司 | 一种压力式水位测量方法及装置 |
| CN106895891A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-06-27 | 济南市水文局 | 流量监测装置及水文监测装置 |
| CN208536844U (zh) * | 2018-07-16 | 2019-02-22 | 河北浩水科技有限公司 | 明渠浮式流量水量计 |
| CN209247813U (zh) * | 2019-01-24 | 2019-08-13 | 黄晓倩 | 一种水利工程用流速监测报警装置 |
-
2020
- 2020-11-26 CN CN202011350382.2A patent/CN112729425A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2035463U (zh) * | 1988-10-07 | 1989-04-05 | 哈尔滨森工木材厂 | 明渠流量计 |
| JPH06337219A (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-06 | Meidensha Corp | 開水路流量計測装置 |
| CN201672938U (zh) * | 2010-04-28 | 2010-12-15 | 唐山现代工控技术有限公司 | 渠道流速传感器 |
| CN103267555A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-08-28 | 唐山现代工控技术有限公司 | 一种压力式水位测量方法及装置 |
| CN106895891A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-06-27 | 济南市水文局 | 流量监测装置及水文监测装置 |
| CN208536844U (zh) * | 2018-07-16 | 2019-02-22 | 河北浩水科技有限公司 | 明渠浮式流量水量计 |
| CN209247813U (zh) * | 2019-01-24 | 2019-08-13 | 黄晓倩 | 一种水利工程用流速监测报警装置 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210430 |