[實用新型]一種松動圈電磁輻射測試儀

有效

• 申請號: 200720127917.3
• 申請日: 2007-08-01
• 公開（公告）號: CN201141896Y
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 王恩元;何學秋;肖棟;劉貞堂;周廣來
• 申請（專利權）人: 徐州福安科技有限公司
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;G01R29/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電磁輻射測試儀器，特別是涉及一種松動圈電磁輻射測試儀。

背景技術

煤與瓦斯突出是煤礦井下一種極其復雜的動力現象，是礦井生產的重大自然災害之一。據統計，目前我國有突出礦井274對，突出次數每年已超過萬次。隨著煤炭開采強度的增加和開采規模的擴大，煤與瓦斯突出、礦井沖擊地壓等問題將更加嚴重。突出預測預報是突出防治的重要環節。

電磁輻射(Electro?magnetic?emission，EME)是煤巖體受載變形破裂過程中向外輻射電磁能量的過程，與煤巖體的受載狀況及變形破裂過程密切相關。

目前，還沒有較好的松動圈測試設備，雖然有些設備可以測試，但是對工人技術水平要求高，測試速度慢，工作開展難度大，測試結果不準確。由此礦山巷道支護采用的錨桿長度等只能根據經驗實施，為安全生產帶來了一定程度的災害不可預知性。

發明內容

(一)發明目的

本發明的目的是提供一種松動圈電磁輻射測試儀，該設備通過同步或異步直接監測不同深度煤巖體在應力場作用下能夠所釋放的具有代表性的電磁信號，能夠方便的對待測區域松動圈進行測試，被給出準確的測試結果。

(二)技術方案

本發明的技術目的是這樣實現的：

一種松動圈電磁輻射測試儀，所述系統包括天線裝置和監測主機，所述天線裝置與監測主機連接，并將電磁信號傳輸至監測主機，所述監測主機對電磁信號進行信號放大、濾波、模數轉換后，將反映煤巖動力災害危險的測試數據進行存儲，其特征在于所述天線裝置為電容式寬頻帶全向接收天線。

其中，所述電容式寬頻帶全向接伙天線由外殼4、屏蔽層3、固定圈2、天線芯線1、底座5組成，天線芯線1兩端被固定在固定圈2上，芯線1外纏繞著漆包線，電容通過焊接連接在芯線1外側，整個芯線外周句裹著封閉的屏蔽層3，屏蔽層3與外殼4緊配合。

其中，所述監測主機由放大電路、數據采集電路、單片機、程序存儲器、數據存儲器、顯示電路、RS232近距離通訊電路、遠程通訊電路。鍵盤控制電路和供電電路等組成。

(三)有益效果

本發明的松動圈電磁輻射測試儀可以在不影響上生產的情況下，便捷、快速的對待測區松動圈進行監測。提高礦山生產效率的同時也提高了礦山支護的安全性與科學性。

附圖說明

圖1本發明實施例的硬件結構原理圖；

圖z本發明實施例的前置放大電路原理圖；

圖3本發明實施例的天線裝置機械結構圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

本發明的硬件結構原理圖如圖1所示，測試儀由天線和監控主機組成，監控主機包括前置放大器、低通濾波器、主放大器、A/D轉換器、單片機、以太網通信接口、存儲器、顯示器和鍵盤等部分組成。單片機采用SX52BD100，該單片機本身帶有4Kx16位Flash存儲器和262x8位RAM，由于采用CPU并行方式及單時鐘周期指令100MHHz晶振振動下指令執行速度可達IOOM?IPS，該網絡單片機的最大特征是虛擬外設功能。以太網通信接口采用RTL8019AS，該控制器是RealTeK公司出品的一種全雙工以太網控制器。存儲器采用24LC256，該存儲器式Microchip公司生產的一種串行32KB的EPROM存儲器。

本發明的前置放大電路原理圖如圖2所示，接收天線1接收的信號經電容C1由TN端輸入到場效應管MI的A端，電容C1同時與MI和電阻R2一端相連，電阻R2的另一端與電阻R1與R3的連接點B相連，電阻R1的另一端與電源E相連，電阻R3的另一端與地F相連；場效應管MI的端與電源E相連，漏極與電阻R4、電阻R5和電容C2的連接端C相連，電阻R4的另一端與地F相連，電阻R5的另一端與電源E相連，電容C2的另一端與電阻R6、R7及THS4001放大器AIA的正輸入端的連接點D相連，電阻R6的另一端與電源E相連，電阻R7的另一端與地F相連，THS4001放大器AIA的負輸入端與電阻R8與R9的連接點J相連，電阻R8的另一端與電容C3、電阻R11和R12的連接點G相連，電容C3的另一端與地F相連，電阻R11的另一端與放大器A2A的正輸入端和電容C5的連接點I相連，電阻R12的另一端與THS4001放大器A2A的負輸入端和電阻R13的連接點K相連，電阻R13的另一端與THS4001放大器A2A的輸出端OUT相連；電阻R9的另一端與電阻RIO和放大器AIA的輸出端連接點H相連，放大器AIA的輸出端經電容C4接到地F上，電阻RIO的另一端與電容C5連接。

本發明的天線裝置機械結構圖如圖3所示。松動圈電磁輻射測試儀采用電容式鉆孔天線，它采用全向技術監測，主要測試煤巖5米內發出的電磁輻射信號，松動圈電磁輻射測試儀主要由5部分組成：外殼4、屏蔽層3、固定圈2、天線芯線1、底座5。最內部的天線芯線兩端被固定在固定圈上，芯線外纏繞著漆包線，電容通過焊接連接在芯線外側，整個芯線外周包裹著封閉的屏蔽層，屏蔽層與外殼緊配合。