CN2876716Y

CN2876716Y - 煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪

Info

Publication number: CN2876716Y
Application number: CN 200620090036
Authority: CN
Inventors: 付华; 尹丽娜
Original assignee: Liaoning Technical University
Current assignee: Liaoning Technical University
Priority date: 2006-03-25
Filing date: 2006-03-25
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2016-03-25

Abstract

本实用新型属煤矿用检测仪器，特别涉及一种煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪，主要由复位电路(1)、液晶显示电路(3)、振荡电路(4)、通信接口电路(5)、电源和工作指示电路(6)组成，它还包括信号采集电路(2)，信号采集电路(2)包括单片机U₆、仪表放大器U₂、U₇、温、湿度传感器U₃、光电耦合器U₄、U₅、集成开关电容滤波器U₈、放大器U_A4、电桥D₁、发光二极管D₂、电容C₅～C₁₉、电阻R₁～R₁₂；实时测量瓦斯的压力、温度、湿度，及时通过液晶数码管显示其数值，达到报警预防的目的。

Description

煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪

技术领域

本实用新型属煤矿用检测仪器，特别涉及一种煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪。

技术背景

煤层瓦斯突出是严重威胁煤矿井下安全生产的自然因素之一，我国的大多数煤矿属于瓦斯矿井，其中高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井约占47％，煤矿事故中瓦斯爆炸是主要事故，瓦斯爆炸的破坏力也相当严重，如摧毁支护、推翻矿车及其它设备、破坏通风设施、炸伤人体等。目前，国内外测定瓦斯压力的封孔材料主要可以为以下三种：黄泥封孔、水泥沙浆封孔和压力粘液封孔，其中以压力粘液封孔效果最好，测量准确，再通过检测仪测出瓦斯的各种数据，但存在着检测速度慢的缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种采用压力粘液封孔、测量准确、速度快、操作方便的煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪。

本实用新型解决技术问题采用的技术方案是：煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪主要由中央处理器控制的复位电路、液晶显示电路、通讯接口电路、振荡电路、电源和工作指示电路组成，其特点是它还包括由中央处理器控制的信号采集电路，信号采集电路包括单片机U₆、仪表放大器U₂、U₇、温、湿度传感器U₃、光电耦合器U₄、U₅、集成开关电容滤波器U₈、放大器U_A4、电桥D₁、发光二极管D₂、电容C₅～C₁₉、电阻R₁～R₁₂；它们的连接关系是：仪表放大器U₂的3脚接电桥D₁的2脚，U₂的2脚接D₁的4脚，D₁的1脚接+5V电源，3脚接地，U₂的1、8脚接R₁的两端，4、5脚接地，6脚接R₁₃的一端，7脚接C₅、C₆一端，C₅、C₆的另一端接地；U₆的3脚接D₂一端，D₂另一端接R₂一端，R₂另一端接地，U₃的1脚接C₇一端和+5V电源，2脚接C₇的另一端和地，3脚接U₅的1脚，4脚接R₃一端和U₄的1脚，R₃的另一端接+5V电源，U₄的2、3脚接地，4脚接U₆的4脚，U₅的2、3脚接地，4脚接U₆的5脚；R₁₃的另一端接C₁₀、R₄一端，C₁₀另一端接C₁₁一端和U₇的1、2脚，C₁₁另一端接R₆、C₁₂一端，R₆另一端接U₇的6、7脚和R₈的一端，C₁₂另一端接R₅一端、U₇的5脚，R₅另一端接地，U₇的8脚接C₁₃的一端，C₁₃另一端接地，R₄另一端接C₁₄一端、U₇的3脚，C₁₄另一端接地，U₇的4脚接C₁₅一端、-5V电源，C₁₅另一端接地；U₈的1脚接R₇、C₁₉一端，2脚接R₇另一端，C₁₉另一端接地，3、4脚接-15V电源，5脚接U₆的2脚，7脚接+15V电源，8脚接C₁₇、R₁₂、R₁₁、C₁₆、R₉一端、R₈另一端、U_A4的3脚，R₁₀另一端接地，R₉另一端接U_A4的1脚、C₁₈一端，C₁₈另一端接地，U_A4的2脚接R₁₀一端、R₁₁、C₁₆另一端，R₁₀另一端接地，R₁₂、C₁₇另一端接地。

本实用新型的有益效果是：煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪安装在煤层巷道中，巷道中的垂直煤壁上凿90°的孔，然后再沿孔四周打似鱼刺排列的孔，使瓦斯能快速地渗透到气囊里，测量瓦斯压力速度快，通过气体压力传感器、温、湿传感器、放大器送到单片机，实时测量瓦斯的压力、温度、湿度，及时通过液晶数码管显示其数值，达到报警预防的目的。

附图说明

以下结合附图以实施例具体说明。

图1示煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪的复位电路、信号采集电路、液晶显示电路和振荡电路原理图。

图2示通讯接口电路、电源和工作指示电路原理图。

图中，1-复位电路；2-信号采集电路；3-液晶显示电路；4-振荡电路；5-通信接口电路；6-电源和工作指示电路；U₁-看门狗定时器芯片；U₂、U₇-仪表放大器；U₃-温、湿度传感器；U₄、U₅-光电耦合器；U₆-单片机；U₈-集成开关电路电容滤波器；U₉-液晶显示器；U₁₀-通信收发器；U₁₁、U₁₂-稳压芯片；U₁₃-集电压监控、看门狗定时器芯片；U_A1、U_A2-非门；U_A4-放大器；U_A3-与门；D₁-桥；D₂-发光二极管；D₃-整流桥；D₄～D₇-二极管；T₁、T₂-变压器；C₁、C₂、C₁₈～C₂₃-电解电容；C₃～C₁₉-电容；Y-晶体振荡器；R₁～R₁₂-电阻；A、B-接口；K-按键；

具体实施方式

实施例，参照附图1、2，煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪是由中央处理器控制的复位电路1、信号采集电路2、液晶显示电路3、振荡电路4、通讯接口电路5、电源和工作指示电路6组成，复位电路1是由上复位、手动复位和看门狗电路组成，当系统中电或手动复位时，单片机U₆能立即复位，当遇到程序死循环或程序跑飞时，看门狗电路能及时给单片机U₆一个复位信号，防止程序跑飞。复位电路包括看门狗定时芯片U₁、非门U_A1、U_A2、与门U_A3、按键K、电解电容C₁、C₂、电容C₃、C₄、电阻R₂₃；它们的连接关系是：U₁的1脚接8脚，2脚接C₃一端和+5V电源，3、4脚接C₃的另一端和地，6脚接信号采集电路中单片机U₆的6脚，7脚接非门U_A1的一端，U_A1另一端接与门U_A3的1脚，U_A3的3脚接U₆的1脚，U_A3的2脚接U_A2的一端，U_A2另一端接按键K、C₂、R₂₃的一端，K的另一端接C₂另一端，C₁、C₄一端，R₂₃另一端接C₁、C₄另一端。

信号采集电路2是由中央处理器单片机U₆控制温、湿度传感器，而温、湿度传感器采集的数据为隔离现场数据干扰，通过光电耦合器U₄、U₅进行隔离再送入单片机U₆，显示煤层的温、湿度情况。信号采集电路2包括单片机U₆、仪表放大器U₂、U₇、温、湿度传感器U₃、光电耦合器U₄、U₅、集成开关电容滤波器U₈、放大器U_A4、电桥D₁、发光二极管D₂、电容C₅～C₁₉、电阻R₁～R₁₂；它们的连接关系是：仪表放大器U₂的3脚接电桥D₁的2脚，U₂的2脚接D₁的4脚，D₁的1脚接+5V电源，3脚接地，U₂的1、8脚接R₁的两端，4、5脚接地，6脚接R₁₃的一端，7脚接C₅、C₆一端，C₅、C₆的另一端接地；U₆的3脚接D₂一端，D₂另一端接R₂一端，R₂另一端接地，U₃的1脚接C₇一端和+5V电源，2脚接C₇的另一端和地，3脚接U₅的1脚，4脚接R₃一端和U₄的1脚，R₃的另一端接+5V电源，U₄的2、3脚接地，4脚接U₆的4脚，U₅的2、3脚接地，4脚接U₆的5脚；R₁₃的另一端接C₁₀、R₄一端，C₁₀另一端接C₁₁一端和U₇的1、2脚，C₁₁另一端接R₆、C₁₂一端，R₆另一端接U₇的6、7脚和R₈的一端，C₁₂另一端接R₅一端、U₇的5脚，R₅另一端接地，U₇的8脚接C₁₃的一端，C₁₃另一端接地，R₄另一端接C₁₄一端、U₇的3脚，C₁₄另一端接地，U₇的4脚接C₁₅一端、-5V电源，C₁₅另一端接地；U₈的¹脚接R₇、C₁₉一端，2脚接R⁷另一端，C₁₉另一端接地，3、4脚接-15V电源，5脚接U₆的2脚，7脚接+15V电源，8脚接C₁₇、R₁₂、R₁₁、C₁₆、R₉一端、R₈另一端、U_A4的3脚，R₁₀另一端接地，R₉另一端接U_A4的1脚、C₁₈一端，C₁₈另一端接地，U_A4的2脚接R₁₀一端、R₁₁、C₁₆另一端，R₁₀另一端接地，R₁₂、C₁₇另一端接地。

液晶显示电路3是把单片机U₆要显示的数据或时间进行显示。显示电路3包括液晶显示器U₉；U₉的1脚接+5V电源，2、3脚接单片机U₆的35、34脚，4脚接地。

振荡电路4的振荡器Y的起振能及时通过液晶数码显示管显示瓦斯的压力、温度、湿度。振荡电路4包括晶体振荡器Y、电容C₈、C₉；它们的连接关系是振荡器Y的两端接单片机U₆的13、14脚和C₈、C₉一端，C₈、C₉另一端接地。

通讯接口电路5中设计一个485接口，可以与任何具备485接口的设备通信，当矿井下采用485接线时，该仪器可直接挂在总线上，非常方便，如果没有485总线，也能通过485总线转换器转换成别的总线信号，通讯接口电路5包括通信收发器U₁₀、电阻R₁₄～R₁₈、接口A、B；它们的连接关系是U₁₀的1脚接单片机U₆的23脚，2、3脚接U₆的25脚，4脚接U₆的24脚，5脚接R₁₇一端和地，6脚接R₁₆的一端，R₁₆另一端接接口B，7脚接R₁₅的一端，R₁₅的另一端接接口A，8脚接R₁₄一端和电源，R₁₄另一端接R₁₇另一端。

电源和工作指示电路6，可以直接从矿井中的电缆取电，通过变压器T₁转换成±5V电源，再通过变压器T₂转换成±15V电压可以适应仪器的需要，电源和工作指示电路6包括变压器T₁、T₂、整流桥D₃、稳压芯片U₁₁、U₁₂、集电压监控、看门狗定时器芯片U₁₃、二极管D₄～D₇、电解电容C₂₀～C₂₅，电阻R₁₉～R₂₂、±5V接口、±15V接口；它们的连接关系是T₁的1、2脚接220V电源，3脚接D₃的3脚，4脚接D₃的1脚，D₃的2脚接C₂₀、C₂₂一端和U₁₁、U₁₂的1脚，D₃的4脚接C₂₂、C₂₀另一端、U₁₁、U₁₂的2脚、C₂₁、C₂₃一端和地，U₁₁、U₁₂的3脚接C₂₃、C₂₁的另一端和±5V电源的；U₁₃的¹脚接T₂的2脚，5脚接R₂₀、R₂₁的一端，R₂₀另一端接地，6脚接R₂₂一端和+5V电源，7脚接R₂₂的另一端、R₁₉一端和T₂的1脚，8脚接R₁₉另一端；T₂的3脚接D7、D5一端和地，4脚接D₄、D₆一端和地，D₄另一端接D₅另一端、C₂₄一端、R₂₁另一端和+15V电源，D₆的另一端接D₇的另一端、C₂₅一端和-15V电源，C₂₄、C₂₅另一端接地。

Claims

1、一种煤层瓦斯压力、温度、湿度检测仪，主要由复位电路(1)、液晶显示电路(3)、振荡电路(4)、通信接口电路(5)、电源和工作指示电路(6)组成，其特征在于它还包括信号采集电路(2)，信号采集电路(2)包括单片机U₆、仪表放大器U₂、U₇、温、湿度传感器U₃、光电耦合器U₄、U₅、集成开关电容滤波器U₈、放大器U_A4、电桥D₁、发光二极管D₂、电容C₅～C₁₉、电阻R₁～R₁₂；它们的连接关系是：仪表放大器U₂的3脚接电桥D₁的2脚，U₂的2脚接D₁的4脚，D₁的1脚接+5V电源，3脚接地，U₂的1、8脚接R₁的两端，4、5脚接地，6脚接R₁₃的一端，7脚接C₅、C₆一端，C₅、C₆的另一端接地；U₆的3脚接D₂一端，D₂另一端接R₂一端，R₂另一端接地，U₃的1脚接C₇一端和+5V电源，2脚接C₇的另一端和地，3脚接U₅的1脚，4脚接R₃一端和U₄的1脚，R₃的另一端接+5V电源，U₄的2、3脚接地，4脚接U₆的4脚，U₅的2、3脚接地，4脚接U₆的5脚；R₁₃的另一端接C₁₀、R₄一端，C₁₀另一端接C₁₁一端和U₇的1、2脚，C₁₁另一端接R₆、C₁₂一端，R₆另一端接U₇的6、7脚和R₈的一端，C₁₂另一端接R₅一端、U₇的5脚，R₅另一端接地，U₇的8脚接C₁₃的一端，C₁₃另一端接地，R₄另一端接C₁₄一端、U₇的3脚，C₁₄另一端接地，U₇的4脚接C₁₅一端、-5V电源，C₁₅另一端接地；U₈的1脚接R₇、C₁₉一端，2脚接R₇另一端，C₁₉另一端接地，3、4脚接-15V电源，5脚接U₆的2脚，7脚接+15V电源，8脚接C₁₇、R₁₂、R₁₁、C₁₆、R₉一端、R₈另一端、U_A4的3脚，R₁₀另一端接地，R₉另一端接U_A4的1脚、C₁₈一端，C₁₈另一端接地，U_A4的2脚接R₁₀一端、R₁₁、C₁₆另一端，R₁₀另一端接地，R₁₂、C₁₇另一端接地。