[發明專利]基于風速時差的礦用智能巷道檢測裝置及方法

無效

• 申請號: 201210529180.3
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103018482A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）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）人: 遼寧工程技術大學
• 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

技術領域

本發明屬于礦井檢測技術領域，特別涉及一種基于風速時差的礦用智能巷道檢測裝置及方法。

背景技術

目前，傳統的風速檢測設備都為風葉型風速計，該類檢測設備誤差大，精度低，且攜帶不便，尤其對設備的保養與維護的要求很高。傳統風速計的操作方式、顯示內容均比較單一。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種基于風速時差的礦用智能巷道檢測裝置及方法，以達到實時對煤礦井下風速測量、提高測量精度、提高檢測效率和提高測量靈敏度的目的。

一種基于風速時差的礦用智能巷道檢測裝置，包括風速檢測單元和數據處理單元；其中，所述的風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理電路；所述的數據處理單元包括電源模塊和數據處理器；其中，

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

數據處理器：是用于根據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，計算巷道內風速的裝置。

采用基于風速時差的礦用智能巷道檢測裝置進行巷道檢測的方法，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送端發送超聲波信號，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送端發送超聲波信號，第一超聲波傳感器作為接收端接收超聲波信號；

步驟3、采用數據處理單元根據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，計算巷道內風速和溫度；

步驟4、對巷道內風速和溫度測量5～10次，采用數據處理器對測量的風速和溫度求出平均值。

所述的步驟3包括以下步驟：

步驟3-1、據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，計算巷道內順風超聲波傳播速度和逆風超聲波傳播速度；公式如下：

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

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

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

步驟3-2、根據順風超聲波傳播速度和逆風超聲波傳播速度，確定出無風時超聲波的傳播速度、巷道內風速；公式如下：

v_AB＝C+v???????????????????????????????(3)

v_BA＝C-v???????????????????????????????(4)

其中，C表示無風時超聲波傳播速度、v表示巷道內風速；

將公式(1)和(2)代入到公式(3)和(4)中，得出公式如下：