CN116358491B - 一种具有藏线结构的矿用测高传感器 - Google Patents

一种具有藏线结构的矿用测高传感器 Download PDF

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Abstract

本发明属于高度测量技术领域,尤其是提供了一种具有藏线结构的矿用测高传感器,包括第一金属电子舱和第二金属电子舱,第一金属电子舱内设有第一压力传感器,第二金属电子舱内设有第二压力传感器,第一金属电子舱和第二金属电子舱的相对端通过防爆管连接,第一压力传感器的感应端和第二压力传感器的感应端之间共同连接有塑性管,塑性管安装于防爆管内,第一金属电子舱内设有藏线匣,在第一金属电子舱发生高度改变时,除了防爆管和塑性管本身具有拉伸变长避免自身损坏以外,排线也会因本身能够释放长度而形成自我保护,避免两端从第一压力传感器和第二压力传感器上脱落,或造成第一压力传感器和第二压力传感器损坏,防止传感器失效。

Description

一种具有藏线结构的矿用测高传感器
技术领域
本发明涉及高度测量技术领域,特别涉及一种具有藏线结构的矿用测高传感器。
背景技术
矿用测高传感器利用差压式液位计测量原理实现测量,利用液柱产生的压力来测量液位的高度的装置,考虑矿内隔爆本安的要求,矿用测高传感器两头采用304不锈钢外壳,中间选用钢丝编织胶管。管内安装柔性油管,管的两端各安装一个压力传感器,两个传感器和电路间通过编平电缆进行连接。在油管内充满稳定性好的硅油并密封好。当两端传感器发生高度差时,油管内部压强也随着发生变化,两端传感器感受压强差通过电路处理实现高度测量,目前该原理的高度计主要应用于煤矿液压支架。随着采煤作业区域变换,支架在移动过程中对连接电缆产生拉拽,特别对两端紧固电缆拉拽更明显,矿用钢丝编织胶管由于内部编织钢丝为菱形结果,在不同拉力作用下胶管内菱形钢丝发生变形,整条胶管被拉长,根据目前试验数据,在拉力作用下拉长倍数接近1.1倍,液压支架测量量程一般为7米,最大量程为15米,也就是说,支架移动过程中,测高传感器被拉长长度0.7~1.5米,并且弯曲管段的结构稳定性相较于单段无缝钢管也下降。
由于钢丝编织胶管内部有传输电缆,电缆没法做成具体弹性的功能,在拉力作用下电缆线会被拉断或导致内部传感器的接线端出现松动或脱落。从而导致产品在煤矿下工作一段时间后出现传感器信号失效,影响正常使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是通过在其中一处传感器所在的电子舱内设置藏线匣,并将排线呈多层折叠的方式设置藏线匣内,可使外管受力拉伸时排线能够随拉伸而自由释放长度,避免排线从两端传感器上脱落,而导致传感器失效。
本发明的技术方案是,一种具有藏线结构的矿用测高传感器,包括第一金属电子舱和第二金属电子舱,第一金属电子舱内设有第一压力传感器,第二金属电子舱内设有第二压力传感器,第一金属电子舱和第二金属电子舱的相对端通过防爆管连接,第一压力传感器的感应端和第二压力传感器的感应端之间共同连接有塑性管,塑性管安装于防爆管内,第一金属电子舱内设有藏线匣,藏线匣内设有排线,藏线匣为长条形结构,藏线匣的前端邻近于第一金属电子舱的前端,藏线匣的前端邻近于第一金属电子舱的前端并通过螺钉连接于第一金属电子舱的前端,排线的一端贯穿藏线匣的前端并与前端固定后连接于第一压力传感器,排线的另一端穿过藏线匣的尾端进入防爆管内,并沿着防爆管进入第二金属电子舱内接于第二压力传感器,排线经过至少自上向下三次折叠后收纳在藏线匣内,排线的底层折叠段上固定有挡片,挡片邻近于藏线匣的前部,藏线匣的尾端设有向上凸起的限位部,挡片上连接有撑簧,撑簧套设在排线底层的折叠段上,撑簧的前端抵触在限位部上,排线的尾端贯穿限位部;
防爆管是由内导的金属网和外层的编织网构成的伸缩管,使得第一金属电子舱和第二金属电子舱拉伸变长时能够带动防爆管和塑性管同步拉长;
排线是由多根导线并排胶合在一起的扁平状电线,然后再通过两次折叠的方式收纳在藏线匣内,排线的展开长度至少为100CM,藏线匣的内腔前端设有一处导柱,排线在藏线匣内的折叠前端途经于导柱绕制过度后再沿着藏线匣的水平方向朝后并通过防爆管,然后再沿着防爆管进入第二金属电子舱并与第二金属电子舱中的第二压力传感器连接,藏线匣的前端开设有使排线由前部贯穿后连接于第一压力传感器的通孔,通孔内填充有使排线在藏线匣前端固定的塞座,藏线匣的内前侧滑动配合有滑杆,滑杆贯穿在排线的顶部折叠段上,滑杆的两端与藏线匣的两内壁之间滑动连接,滑杆与藏线匣的前端之间设有套设在排线顶部折叠段上的第二撑簧。
作为进一步优选的,防爆管是由内导的金属网和外层的编织网构成的伸缩管,使得第一金属电子舱和第二金属电子舱拉伸变长时能够带动防爆管和塑性管同步拉长。
作为进一步优选的,第一金属电子舱和第二金属电子舱上通过螺纹孔装有两处锁紧螺栓,两锁紧螺栓的内端贯穿至第一金属电子舱和第二金属电子舱内,用于将第一压力传感器和第二压力传感器分别固定在第一金属电子舱和第二金属电子舱内。
作为进一步优选的,限位部上设有接触开关,挡片上设有极限触发杆,极限触发杆贯穿在撑簧内且位于排线折叠底段的上方,极限触发杆的前端水平延伸并与接触开关的常开按钮在同一直线上,限位部的前端设有电性焊接于接触开关的发光二极管,发光二极管伸向藏线匣的前侧且贯穿通过第一金属电子舱的前端,第一金属电子舱和第二金属电子舱的相对端设有位于防爆管两端的压管套,压管套套设在防爆管的外侧,且压管套的管腔内壁与防爆管的外壁之间紧密压接,压管套是透明的聚胺脂套,发光二极管伸展在压管套的外围。
作为进一步优选的,压管套的外壁紧密套接有护罩,护罩邻近于发光二极管,护罩面向于发光二极管的一端设有环形腔道,发光二极管伸展在环形腔道内被护罩防护,护罩是透明罩。
作为进一步优选的,塑性管采用铁氟龙管。
本发明相比于现有技术的有益效果是,液压支架的顶端位置发生改变时,会拖拽第一金属电子舱,第一金属电子舱被拖拽时会与第二金属电子舱形成相对位移,由于第二金属电子舱使用时被固定,位置不动,因此第一金属电子舱被拖拽时所产生的拖拽力会作用于防爆管上,防爆管因其编织性结构特点作用下而被同步拉伸,同理塑性管材料的塑性管也会被同步拉伸,与此同时还会拽着排线由藏线匣的开放端向外释放,由于排线通过折叠后收纳在藏线匣中,因此排线向外释放时并不会产生拉力,即排线向外释放时其连接于第一压力传感器和第二压力传感器两端的连接处并不会对第一压力传感器和第二压力传感器产生拉力,也即不会对第一金属电子舱中的第一压力传感器产生影响,同样也不会对第二金属电子舱中的第二压力传感器产生影响,由此可知,在第一金属电子舱发生位移改变时,除了防爆管和塑性管本身具有拉伸变长避免自身损坏以外,排线也会因本身能够释放长度而形成自我保护,避免两端从第一压力传感器和第二压力传感器上脱落,或造成第一压力传感器和第二压力传感器损坏,防止传感器失效。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的一种具有藏线结构的矿用测高传感器应用于矿业检测时且将第一金属电子舱,以及第一金属电子舱中的藏线匣剖开后的示意图;
图2为本发明实施方式提供的一种具有藏线结构的矿用测高传感器由图1引出的A部放大结构示意图;
图3为本发明实施方式提供的一种具有藏线结构的矿用测高传感器由图1引出的仅第一金属电子舱的结构示意图;
图4为本发明实施方式提供的一种具有藏线结构的矿用测高传感器中仅排线的俯视平面结构示意图。
图中:1、第一金属电子舱;2、第二金属电子舱;3、第一压力传感器;4、第二压力传感器;5、防爆管;6、塑性管;7、藏线匣;8、排线;9、挡片;10、撑簧;11、螺钉;12、锁紧螺栓;13、限位部;14、接触开关;15、极限触发杆;16、发光二极管;17、压管套;18、护罩;19、环形腔道;20、导柱;21、塞座;22、滑杆;23、第二撑簧。
实施方式
以下结合附图,对本发明上述的和另外的实施方式和优点进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施方式仅仅是本发明的部分实施方式,而不是全部实施方式。
在一种实施方式中,如图1-4所示。
本实施方式提供的一种具有藏线结构的矿用测高传感器,其包括第一金属电子舱1和第二金属电子舱2,第一金属电子舱1内设有第一压力传感器3,第二金属电子舱2内设有第二压力传感器4,第一金属电子舱1和第二金属电子舱2的相对端通过防爆管5连接,第一压力传感器3的感应端和第二压力传感器4的感应端之间共同连接有塑性管6,塑性管6安装于防爆管5内,第一金属电子舱1内设有藏线匣7,藏线匣7内设有排线8,藏线匣7为长条形结构,藏线匣7的前端邻近于第一金属电子舱1的前端,藏线匣7的前端邻近于第一金属电子舱1的前端并通过螺钉11连接于第一金属电子舱1的前端,排线8的一端贯穿藏线匣7的前端并与前端固定后连接于第一压力传感器3,排线8的另一端穿过藏线匣7的尾端进入防爆管5内,并沿着防爆管5进入第二金属电子舱2内接于第二压力传感器4,排线8经过至少自上向下三次折叠后收纳在藏线匣7内,排线8的底层折叠段上固定有挡片9,挡片9邻近于藏线匣7的前部,藏线匣7的尾端设有向上凸起的限位部13,挡片9上连接有撑簧10,撑簧10套设在排线8底层的折叠段上,撑簧10的前端抵触在限位部13上,排线8的尾端贯穿限位部13。
防爆管5是由内导的金属网和外层的编织网构成的伸缩管,使得第一金属电子舱1和第二金属电子舱2拉伸变长时能够带动防爆管5和塑性管6同步拉长。
使用时,将第一金属电子舱1固定在液压支架的上端,将第二金属电子舱2固定在液压支架的下端,使第一金属电子舱1和第二金属电子舱2固定后两者之间形成高位差,随着采煤作业区域变换,液压支架的顶端位置发生改变时,会拖拽第一金属电子舱1,第一金属电子舱1被拖拽时会与第二金属电子舱2形成相对位移,由于第二金属电子舱2使用时被固定,位置不动,因此第一金属电子舱1被拖拽时所产生的拖拽力会作用于防爆管5上,防爆管5因其编织性结构特点作用下而被同步拉伸,同理塑性管材料的塑性管6也会被同步拉伸,与此同时还会拽着排线8由藏线匣7的开放端向外释放,由于排线8通过折叠后收纳在藏线匣7中,因此排线8向外释放时并不会产生拉力,即排线8向外释放时其连接于第一压力传感器3和第二压力传感器4两端的连接处并不会对第一压力传感器3和第二压力传感器4产生拉力,也即不会对第一金属电子舱1中的第一压力传感器3产生影响,同样也不会对第二金属电子舱2中的第二压力传感器4产生影响,由此可知,在第一金属电子舱1发生位移改变时,除了防爆管5和塑性管6本身具有拉伸变长避免自身损坏以外,排线8也会因本身能够释放长度而形成自我保护,避免两端从第一压力传感器3和第二压力传感器4上脱落,或造成第一压力传感器3和第二压力传感器4损坏,防止传感器失效。
第一金属电子舱1和第二金属电子舱2上通过螺纹孔装有两处锁紧螺栓12,两锁紧螺栓12的内端贯穿至第一金属电子舱1和第二金属电子舱2内,用于将第一压力传感器3和第二压力传感器4分别固定在第一金属电子舱1和第二金属电子舱2内。
如图1至图3所示,限位部13上设有接触开关14,挡片9上设有极限触发杆15,极限触发杆15贯穿在撑簧10内且位于排线8折叠底段的上方,极限触发杆15的前端水平延伸并与接触开关14的常开按钮在同一直线上,限位部13的前端设有电性焊接于接触开关14的发光二极管16,限位部13是PCB板,发光二极管16伸向藏线匣7的前侧且贯穿通过第一金属电子舱1的前端,第一金属电子舱1和第二金属电子舱2的相对端设有位于防爆管5两端的压管套17,压管套17套设在防爆管5的外侧,且压管套17的管腔内壁与防爆管5的外壁之间紧密压接,压管套17是透明的聚胺脂套,发光二极管16伸展在压管套17的外围。排线8的被拖拽的最大行程是挡片9随排线8拖拽时利用极限触发杆15的前端与接触开关14发生接触,此时接触开关14的常开按钮闭合通电,并使得发光二极管16通电,发光二极管16采用限位部13上的锂电池供电,发光二极管16通电时产生的光亮效果反馈到压管套17上,压管套17的前端裸露在第一金属电子舱1的前端,因此发光时能够起到警示作用,提醒用户停止拖拽行为。压管套17的外壁紧密套接有护罩18,护罩18邻近于发光二极管16,护罩18面向于发光二极管16的一端设有环形腔道19,发光二极管16伸展在环形腔道19内被护罩18防护,护罩18是透明罩。
防爆管5的管腔中填充有滑石粉,塑性管6和排线8贯穿于滑石粉,塑性管6采用铁氟龙管,塑性管6和防爆管5均为软态柔性管,塑性管6选用氟材料定制的目的在于使其表面具有光滑性,配合滑石粉的滑动效应,可使塑性管6拉伸动作时减少摩擦,耐抗拉性能得到了提高,在确保拉长时不被拉断,同时不影响高度测量性能。
如图1至图4所示,排线8是由多根导线并排胶合在一起的扁平状电线,然后再通过两次折叠的方式收纳在藏线匣7内,排线8的展开长度至少为100CM,藏线匣7的内腔前端设有一处导柱20,排线8在藏线匣7内的折叠前端途经于导柱20绕制过度后再沿着藏线匣7的水平方向朝后并通过防爆管5,然后再沿着防爆管5进入第二金属电子舱2并与第二金属电子舱2中的第二压力传感器4连接,藏线匣7的前端开设有使排线8由前部贯穿后连接于第一压力传感器3的通孔,通孔内填充有使排线8在藏线匣7前端固定的塞座21,藏线匣7的内腔前侧滑动配合有滑杆22,滑杆22贯穿在排线8的顶部折叠段上,滑杆22的两端与藏线匣7的两内壁之间滑动连接,滑杆22与藏线匣7的前端之间设有套设在排线8顶部折叠段上的第二撑簧23。排线8因受拽拉而释放长度,并通过释放长度对连接在其两端的第一压力传感器3和第二压力传感器4实施防护,与此同时排线8在释放长度的同时,其上层折叠段带着滑杆22沿着藏线匣7的上半部分由前向后滑行,同时使第二撑簧23压缩变短并储存弹力,同理,排线8在释放长度的同时,其下层折叠段则带着挡片9沿着藏线匣7的下半部分由后向前滑行,并同时使得撑簧10压缩变短并储存弹力,反之当上述拖拽动作消失后,除了防爆管5和塑性管6均利用塑性回弹作用恢复长度以外,并且此时排线8的上述两层折叠段分别在第二撑簧23和撑簧10释放弹力作用下而恢复到初始状态,并自动折叠在藏线匣7内,使排线8在藏线匣7中的布设结构更加合理,以待下次被拖拽时随着防爆管5和塑性管6被拉伸而再次释放长度。
以上所述的方位指代并不代表本实施方案中各部件特定的方位,本实施方案只是为了便于方案的描述,并参照图中方位进行相对性的描述设定,实质是各部件的具体方位根据其实际安装以及实际使用时以及本领域技术人员习惯性的方位描述,特此说明。
以上所述的具体实施方式,对本发明的发明目的、技术方案、以及有益效果进行了进一步的详细说明。应当理解,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围。特别指出,对于本领域技术人员而言,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有藏线结构的矿用测高传感器,其特征在于,包括第一金属电子舱(1)和第二金属电子舱(2),第一金属电子舱(1)内设有第一压力传感器(3),第二金属电子舱(2)内设有第二压力传感器(4),第一金属电子舱(1)和第二金属电子舱(2)的相对端通过防爆管(5)连接,第一压力传感器(3)的感应端和第二压力传感器(4)的感应端之间共同连接有塑性管(6),塑性管(6)安装于防爆管(5)内,第一金属电子舱(1)内设有藏线匣(7),藏线匣(7)内设有排线(8),藏线匣(7)为长条形结构,藏线匣(7)的前端邻近于第一金属电子舱(1)的前端,藏线匣(7)的前端邻近于第一金属电子舱(1)的前端并通过螺钉(11)连接于第一金属电子舱(1)的前端,排线(8)的一端贯穿藏线匣(7)的前端并与前端固定后连接于第一压力传感器(3),排线(8)的另一端穿过藏线匣(7)的尾端进入防爆管(5)内,并沿着防爆管(5)进入第二金属电子舱(2)内接于第二压力传感器(4),排线(8)经过至少自上向下三次折叠后收纳在藏线匣(7)内,排线(8)的底层折叠段上固定有挡片(9),挡片(9)邻近于藏线匣(7)的前部,藏线匣(7)的尾端设有向上凸起的限位部(13),挡片(9)上连接有撑簧(10),撑簧(10)套设在排线(8)底层的折叠段上,撑簧(10)的尾端抵触在限位部(13)上,排线(8)的尾端贯穿限位部(13);
防爆管(5)是由内导的金属网和外层的编织网构成的伸缩管,使得第一金属电子舱(1)和第二金属电子舱(2)拉伸变长时能够带动防爆管(5)和塑性管(6)同步拉长;
排线(8)是由多根导线并排胶合在一起的扁平状电线,然后再通过两次折叠的方式收纳在藏线匣(7)内,排线(8)的展开长度至少为100CM,藏线匣(7)的内腔前端设有一处导柱(20),排线(8)在藏线匣(7)内的折叠前端途经于导柱(20)绕制过度后再沿着藏线匣(7)的水平方向朝后并通过防爆管(5),然后再沿着防爆管(5)进入第二金属电子舱(2)并与第二金属电子舱(2)中的第二压力传感器(4)连接,藏线匣(7)的前端开设有使排线(8)由前部贯穿后连接于第一压力传感器(3)的通孔,通孔内填充有使排线(8)在藏线匣(7)前端固定的塞座(21),藏线匣(7)的内腔前侧滑动配合有滑杆(22),滑杆(22)贯穿在排线(8)的顶部折叠段上,滑杆(22)的两端与藏线匣(7)的两内壁之间滑动连接,滑杆(22)与藏线匣(7)的前端之间设有套设在排线(8)顶部折叠段上的第二撑簧(23)。
2.根据权利要求1所述的一种具有藏线结构的矿用测高传感器,其特征在于,第一金属电子舱(1)和第二金属电子舱(2)上通过螺纹孔装有两处锁紧螺栓(12),两锁紧螺栓(12)的内端贯穿至第一金属电子舱(1)和第二金属电子舱(2)内,用于将第一压力传感器(3)和第二压力传感器(4)分别固定在第一金属电子舱(1)和第二金属电子舱(2)内。
3.根据权利要求2所述的一种具有藏线结构的矿用测高传感器,其特征在于,限位部(13)上设有接触开关(14),挡片(9)上设有极限触发杆(15),极限触发杆(15)贯穿在撑簧(10)内且位于排线(8)折叠底段的上方,极限触发杆(15)的前端水平延伸并与接触开关(14)的常开按钮在同一直线上,限位部(13)的前端设有电性焊接于接触开关(14)的发光二极管(16),发光二极管(16)伸向藏线匣(7)的尾端且贯穿通过第一金属电子舱(1)的尾端,第一金属电子舱(1)和第二金属电子舱(2)的相对端设有位于防爆管(5)两端的压管套(17),压管套(17)套设在防爆管(5)的外侧,且压管套(17)的管腔内壁与防爆管(5)的外壁之间紧密压接,压管套(17)是透明的聚胺脂套,发光二极管(16)伸展在压管套(17)的外围。
4.根据权利要求3所述的一种具有藏线结构的矿用测高传感器,其特征在于,压管套(17)的外壁紧密套接有护罩(18),护罩(18)邻近于发光二极管(16),护罩(18)面向于发光二极管(16)的一端设有环形腔道(19),发光二极管(16)伸展在环形腔道(19)内被护罩(18)防护,护罩(18)是透明罩。
5.根据权利要求1所述的一种具有藏线结构的矿用测高传感器,其特征在于,防爆管(5)的管腔中填充有滑石粉,塑性管(6)和排线(8)贯穿于滑石粉。
6.根据权利要求1所述的一种具有藏线结构的矿用测高传感器,其特征在于,塑性管(6)采用铁氟龙管。
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