CN212747959U - 一种采空区积水量测控传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种采空区积水量测控传感器公开了一种能够通过积水扩散剂的浓度检测进行积水量的测量，检测推算简洁，不会受特殊地形干扰影响的测控传感器，其特征在于多个喷嘴等角度置于连接总成的底部，所述喷嘴的口部向连接总成外部的方向折弯，所述喷嘴口部的直径小于喷嘴的内径，所述喷嘴和连接总成的内部相连通，喷气连接管的一端置于连接总成的顶部，所述喷气连接管和连接总成的内部相连通，喷气软管和喷气连接管的另一端相连接，且相连通，取样连接管通过固定套置于喷气连接管上，所述取样连接管和喷气连接管相平行，取样嘴置于取样连接管的下部，所述取样嘴和取样连接管相连通，取样软管置于取样连接管的上部。

Description

一种采空区积水量测控传感器

技术领域

本实用新型一种采空区积水量测控传感器涉及一种采空区的积水量进行检测的测控传感器，属于煤矿设备领域。特别涉及一种能够通过积水扩散剂的浓度检测进行积水量的测量，检测推算简洁，不会受特殊地形干扰影响的测控传感器。

背景技术

煤矿采空区是指在煤矿作业过程中，将地下煤炭或煤矸石等开采完成后留下的空洞或空腔，在开采过程中产生的煤矿采空区对下层煤层的开采安全具有一定的影响，下层煤层在开采时需要对上层采空区内的积水进行处理，以保证下层煤层开采的安全进行，而正确探测采空区的积水量是煤矿安全排水的前提条件，但是目前针对采空区内积水量的探测，通常是采用类似积水空间法的理论化数模进行推算，计算工程量大，此外，由于地质内情况差异较大，因此很难准确判别出采空区的真实积水量。

公告号CN106224002B一种煤矿采空区积水量的测控方法公开了一种煤矿采空区积水量的测控方法，测量采空区积水走向长度L，煤层倾角α；然后测量积水水头高度H₁和H₂，下顺槽巷道宽度D；将采空区的积水空间视为三棱台模型，然后根据公式计算出掘进巷的积水量，该方法通过积水空间法的理论化数模进行推算，计算工程量大，难以准确判别出采空区的真实积水量。

发明内容

为了改善上述情况，本实用新型一种采空区积水量测控传感器提供了一种能够通过积水扩散剂的浓度检测进行积水量的测量，检测推算简洁，不会受特殊地形干扰影响的测控传感器。

本实用新型一种采空区积水量测控传感器是这样实现的：本实用新型一种采空区积水量测控传感器由取样软管、喷气连接管、取样连接管、固定套、取样嘴、喷嘴、连接总成、单向阀、进液连接管、进液软管、喷气软管和样品筒组成，多个喷嘴等角度置于连接总成的底部，所述喷嘴的口部向连接总成外部的方向折弯，所述喷嘴口部的直径小于喷嘴的内径，所述喷嘴和连接总成的内部相连通，喷气连接管的一端置于连接总成的顶部，所述喷气连接管和连接总成的内部相连通，喷气软管和喷气连接管的另一端相连接，且相连通，取样连接管通过固定套置于喷气连接管上，所述取样连接管和喷气连接管相平行，取样嘴置于取样连接管的下部，所述取样嘴和取样连接管相连通，取样软管的一端和取样连接管相连接，且相连通，样品筒和取样软管的另一端相连接，且相连通，进液连接管的一端置于喷气连接管上，所述进液连接管和喷气连接管相连通，所述进液连接管的另一端向上弯曲折弯，形成折弯部，所述折弯部和喷气连接管相平行，进液软管和进液连接管相连接，且相联通，所述进液连接管上置有单向阀，所述样品筒内置有浓度传感器，所述样品筒的外侧壁上置有信号转换器、数据处理装置和无线信号收发器，所述浓度传感器通过数据传输线和信号转换器信号连接，所述信号转换器通过数据传输线和数据处理装置信号连接，所述数据处理装置通过数据传输线和无线信号收发器信号连接，所述取样嘴的口部置有滤网。

有益效果。

一、 结构简单，方便实用。

二、 成本低廉，便于推广。

三、能够通过检测积水扩散剂的浓度含量来测量积水量，检测推算简洁。

四、 避免受特殊地形的干扰影响，检测准确度高。

附图说明

图1本发明一种采空区积水量测控传感器的立体结构图。

图2本发明一种采空区积水量测控传感器使用时的结构示意图。

附图中

其中为：取样软管1，喷气连接管2，取样连接管3，固定套4，取样嘴5，喷嘴6，连接总成7，单向阀8，进液连接管9，进液软管10，水泵11，积水区12，气泵13，喷气软管14,样品筒15。

具体实施方式：

本实用新型一种采空区积水量测控传感器是这样实现的：本实用新型一种采空区积水量测控传感器由取样软管1、喷气连接管2、取样连接管3、固定套4、取样嘴5、喷嘴6、连接总成7、单向阀8、进液连接管9、进液软管10、喷气软管14和样品筒15组成，多个喷嘴6等角度置于连接总成7的底部，所述喷嘴6的口部向连接总成7外部的方向折弯，所述喷嘴6口部的直径小于喷嘴6的内径，所述喷嘴6和连接总成7的内部相连通，喷气连接管2的一端置于连接总成7的顶部，所述喷气连接管2和连接总成7的内部相连通，喷气软管14和喷气连接管2的另一端相连接，且相连通，取样连接管3通过固定套4置于喷气连接管2上，所述取样连接管3和喷气连接管2相平行，取样嘴5置于取样连接管3的下部，所述取样嘴5和取样连接管3相连通，取样软管1的一端和取样连接管3相连接，且相连通，样品筒15和取样软管1的另一端相连接，且相连通，进液连接管9的一端置于喷气连接管2上，所述进液连接管9和喷气连接管2相连通，所述进液连接管9的另一端向上弯曲折弯，形成折弯部，所述折弯部和喷气连接管2相平行，进液软管10和进液连接管9相连接，且相联通，所述进液连接管9上置有单向阀8，所述样品筒15内置有浓度传感器，所述样品筒15的外侧壁上置有信号转换器、数据处理装置和无线信号收发器，所述浓度传感器通过数据传输线和信号转换器信号连接，所述信号转换器通过数据传输线和数据处理装置信号连接，所述数据处理装置通过数据传输线和无线信号收发器信号连接，所述取样嘴5的口部置有滤网；

所述信号转换器能够接收浓度传感器的积水扩散剂浓度信号，并且进行信号转换；

所述数据处理装置和信号转换器进行信息交互，所述数据处理装置内存储有计算机程序，该程序被执行时实现以下步骤：

接收信号转换器传输的浓度信号，并且进行数据处理，得到当前周围的积水扩散剂浓度值；

所述无线信号收发器和数据处理器进行信息交互，执行数据处理器发出的指令；

数据处理装置由处理组件和存储器组成；

处理组件控制数据处理装置的整体操作；

处理组件可以包括一个或至少两个处理器来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤；

存储器被配置为存储各种类型的数据以支持数据处理装置的操作。

存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存 储器，磁盘或光盘；

所述信号转换器为目前通用的将电信号转化成数字信号转换器。

使用时，无线信号收发器和外部显示器信号连接，当需要对采空区的积水量进行检测时，首先将进液软管10和水泵11的排水口相连接，将喷气软管14和气泵13的排气口相连接，将喷气连接管2浸入到积水区12中，样品筒15放置在地面上，此时，喷嘴6和取样嘴5均位于积水区12内，然后启动气泵13和水泵11，水泵11将固定量的积水扩散剂通过抽水口抽入到进液软管10中，固定量的积水扩散剂通过进液软管10进入到进液连接管9，对单向阀8施加挤压力，使单向阀8打开，从而使得固定量的积水扩散剂依次经过进液软管10、进液连接管9、喷气连接管2和喷嘴6进入到积水区12的积水中，配合气泵13，气泵13将外部的空气通过抽气口抽入到喷气软管14中，外部空气依次经过喷气软管14、喷气连接管2涌入到喷嘴6中，使得外部空气推动固定量的积水扩散剂进入到积水中，从而使得在辅助固定量的积水扩散剂进行扩散的同时，能够使外部气体不断扰动积水，促进固定量的积水扩散剂融入到积水中，当固定量的积水扩散剂和积水融合完全，通过取样连接管3和取样软管1对积水区12内水体进行采样，将样品抽取到样品筒15中，样品筒15内的浓度传感器对样品的浓度进行检测，将检测到的浓度数据传送至信号转换器中，信号转换器对接收到的信号进行模数转换，并传递给数据处理装置，由数据处理装置将浓度数据进行转换，并将信号传递给无线信号收发器，无线信号收发器将浓度数据传输到显示器上，工作人员通过观察显示器，了解到积水扩散剂的浓度数值，通过检测出来的浓度和加入到积水中的积水扩散剂的体积计算出积水区12积水量的大小，检测推算简洁，该方式将积水量测控传感器直接插入到积水区12中进行检测，从而避免受特殊地形的干扰影响；

所述喷嘴6口部的直径小于喷嘴6的内径的设计，能够使得当固定量的积水扩散剂进入到积水区12的积水中时，配合喷嘴6的结构，喷嘴6对固定量的积水扩散剂进行缓冲，减缓固定量积水扩散剂的流速，使得固定量积水扩散剂缓慢地进入到积水中，从而使得在辅助固定量的积水扩散剂进行扩散的同时，能够使外部气体不断扰动积水，促进固定量的积水扩散剂融入到积水中；

所述进液连接管9上置有单向阀8的设计，能够使得当喷气连接管2进入到积水区12深处，积水从喷嘴6中进入到喷气连接管2中时，单向阀8对积水进行阻隔，避免积水进入到进液连接管9中，从而避免积水对积水量测控传感器的工作效率产生影响，进而提高积水量测控传感器的工作效率；

所述取样嘴5的口部置有滤网的设计，能够使得当固定量的积水扩散剂和积水融合完全，通过取样连接管3和取样软管1对积水区12内水体进行采样时，滤网对漂浮在积水区12中的固体杂质进行过滤，避免固体杂质随着积水区12的水体一起进入到取样积水中，从而避免影响积水区12积水量的检测计算；

达到将积水量测控传感器直接插入到积水区12中，避免受特殊地形的干扰影响的同时通过检测出来的浓度和加入到积水中的积水扩散剂的体积推算出积水区12积水量的大小的目的。

在实际运用过程中，所述数据处理装置、信号转换器、无线信号收发器、浓度传感器均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

所述数据处理装置、信号转换器、无线信号收发器、浓度传感器并不限制于某一品牌和型号，作为市场上的成熟产品，完全可以从市场上买到，因此，本实用新型无须对数据处理装置、信号转换器、无线信号收发器、浓度传感器的具体结构和形状进行描述。本实用新型无须对此作出解释，需要说明的是，所述数据处理装置所加载的计算机程序，并不在本实用新型的保护范围内，本实用新型并不保护计算机程序，在使用本实用新型的时候，所有计算机程序都需要本领域技术人员额外加载，依据本实用新型，某些步骤可以依次进行或者同时进行。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“置于”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是折边连接、铆钉连接、销钉连接、粘结连接和焊接连接等固定连接方式，也可以是螺纹连接、卡扣连接和铰链连接等可拆卸连接方式，或者一体连接，也可以是电连接，或直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (5)

1.一种采空区积水量测控传感器，其特征是：由取样软管、喷气连接管、取样连接管、固定套、取样嘴、喷嘴、连接总成、单向阀、进液连接管、进液软管、喷气软管和样品筒组成，多个喷嘴等角度置于连接总成的底部，所述喷嘴的口部向连接总成外部的方向折弯，所述喷嘴和连接总成的内部相连通，喷气连接管的一端置于连接总成的顶部，所述喷气连接管和连接总成的内部相连通，喷气软管和喷气连接管的另一端相连接，且相连通，取样连接管通过固定套置于喷气连接管上，取样嘴置于取样连接管的下部，所述取样嘴和取样连接管相连通，取样软管的一端和取样连接管相连接，且相连通，样品筒和取样软管的另一端相连接，且相连通，进液连接管的一端置于喷气连接管上，所述进液连接管和喷气连接管相连通，所述进液连接管的另一端向上弯曲折弯，形成折弯部，进液软管和进液连接管相连接，且相联通，所述进液连接管上置有单向阀，所述样品筒内置有浓度传感器，所述样品筒的外侧壁上置有信号转换器、数据处理装置和无线信号收发器，所述浓度传感器通过数据传输线和信号转换器信号连接，所述信号转换器通过数据传输线和数据处理装置信号连接，所述数据处理装置通过数据传输线和无线信号收发器信号连接。

2.根据权利要求1所述一种采空区积水量测控传感器，其特征在于所述喷嘴口部的直径小于喷嘴的内径。

3.根据权利要求1所述一种采空区积水量测控传感器，其特征在于所述取样嘴的口部置有滤网。

4.根据权利要求1所述一种采空区积水量测控传感器，其特征在于所述取样连接管和喷气连接管相平行。

5.根据权利要求1所述一种采空区积水量测控传感器，其特征在于所述折弯部和喷气连接管相平行。

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