[發(fā)明專利]基于風(fēng)速時差的礦用智能巷道檢測裝置及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210529180.3
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103018482A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付華;顧東;邵良杉;徐耀松;王雨虹;謝國民;閆孝姮;盧萬杰;魏林;閻馨;賀愛萍;王偉麗;孫濱;謝森
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種基于風(fēng)速時差的礦用智能巷道檢測裝置，其特征在于：包括風(fēng)速檢測單元和數(shù)據(jù)處理單元；其中，所述的風(fēng)速檢測單元包括第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器和信號調(diào)理電路；所述的數(shù)據(jù)處理單元包括電源模塊和數(shù)據(jù)處理器；其中，

超聲波傳感器：是用于發(fā)送超聲波信號并接收另一個超聲波傳感器發(fā)送的超聲波信號的裝置；

數(shù)據(jù)處理器：是用于根據(jù)超聲波脈沖信號的時間間隔和兩個超聲波傳感器之間的距離，計算巷道內(nèi)風(fēng)速的裝置。

2.采用權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)速時差的礦用智能巷道檢測裝置進(jìn)行巷道檢測的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1、啟動裝置，采用第一超聲波傳感器作為發(fā)送端發(fā)送超聲波信號，第二超聲波傳感器作為接收端接收超聲波信號；

步驟2、采用第二超聲波傳感器作為發(fā)送端發(fā)送超聲波信號，第一超聲波傳感器作為接收端接收超聲波信號；

步驟3、采用數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)超聲波脈沖信號的時間間隔和兩個超聲波傳感器之間的距離，計算巷道內(nèi)風(fēng)速和溫度；

步驟4、對巷道內(nèi)風(fēng)速和溫度測量5～10次，采用數(shù)據(jù)處理器對測量的風(fēng)速和溫度求出平均值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于風(fēng)速時差的礦用智能巷道檢測裝置進(jìn)行巷道檢測的方法，其特征在于：所述的步驟3包括以下步驟：

步驟3-1、據(jù)超聲波脈沖信號的時間間隔和兩個超聲波傳感器之間的距離，計算巷道內(nèi)順風(fēng)超聲波傳播速度和逆風(fēng)超聲波傳播速度；公式如下：

vAB=LTAB---(1)]]>

vBA=LTBA---(2)]]>

其中，v_BA表示為超聲波逆風(fēng)傳播速度、T_BA表示為超聲波逆風(fēng)傳播時間、v_AB表示為超聲波順風(fēng)傳播速度、T_AB表示為超聲波順風(fēng)傳播時間、L表示為兩個超聲波傳感器之間的距離；

步驟3-2、根據(jù)順風(fēng)超聲波傳播速度和逆風(fēng)超聲波傳播速度，確定出無風(fēng)時超聲波的傳播速度、巷道內(nèi)風(fēng)速；公式如下：

v_AB=C+v????（3）

v_BA=C-v????（4）

其中，C表示無風(fēng)時超聲波傳播速度、v表示巷道內(nèi)風(fēng)速；

將公式（1）和（2）代入到公式（3）和（4）中，得出公式如下：

v=L(TBA-TAB)TABTBA---(5)]]>

C=L(TAB+TBA)TABTBA---(6)]]>

步驟3-3、根據(jù)超聲波在空氣中傳播速度與溫度之間的線性關(guān)系，確定出巷道內(nèi)溫度，公式如下：

C=331.45+0.607T????（7）

其中，T表示為巷道內(nèi)溫度；

由此，數(shù)據(jù)處理單元計算出測量時的空氣溫度為：

T=C-331.450.607---(8).]]>