[實用新型]雙向風速、風向監測系統

有效

• 申請號: 201320504535.3
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN203365459U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 李軍;張遠征;孫世嶺;于慶;莫志剛;呂青松
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院
• 主分類號: G01P5/14
• 分類號: G01P5/14;G01P13/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本實用新型涉及一種適用于煤礦井下的安全附屬設備，特別涉及一種雙向風速、風向監測系統。

背景技術

礦井通風就是把地面空氣連續不斷的送往井下，同時連續不斷地把井下污濁空氣排出井外。礦井通風是煤礦安全生產的基礎，它不但具有向井下各用風地點輸送新鮮風流，保障井下作業人員呼吸的重要功能，同時，還具有稀釋、排除礦井瓦斯與粉塵以及作業區間的降溫等功能。合理的通風是抑制煤炭自然和火災發展的重要手段，但如果通風系統布置不合理或管理不當，將恰恰是導致瓦斯積聚和自然發火以及造成瓦斯、火災事故進一步擴大的主要原因。因此提高礦井的通風技術與監測水平是保證礦井正常生產和安全狀況的基礎，而風速、風向傳感器是監測井下風速大小和風向狀況的主要手段，為保障煤礦安全生產提供強有力技術保障。現有技術的風速傳感器大多采用超聲波渦街原理，測量手段較為單一，設備使用較為約束，不夠靈活，且不能實現雙向風速、風向測量，長期工作易受粉塵水汽影響，影響測量精度；后出現了差壓式測量原理的傳感器，比如收縮管式風速傳感器，依然不能夠實現雙向風速、風向準確測量；并且上述傳感器不具有自動清零能力，但壓力傳感器本身固有的非常規、多值對應的遲滯非線性特性和零點溫度漂移特性，限制了其測量精度。

現有技術中，出現了電控自動零點校準的壓差式傳感器，如專利申請201180032464.5公開的閥門組件，具有自動零點校準的功能，但其結構復雜，加工裝配極其困難，并且，該產品由于各個運動副之間配合精度要求較高，因而需要極高的密封性能，否則用于煤礦等條件惡劣的場合則會失效。

因此，需要一種雙向風速、風向監測系統，適用于煤礦等條件極其惡劣的場合測量風速和風向，具有較高的測量精度和穩定性，結構簡單，加工裝配容易，且使用周期較長，節約使用成本。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種雙向風速、風向監測系統，適用于煤礦等條件極其惡劣的場合測量風速和風向，具有較高的測量精度和穩定性，結構簡單，加工裝配容易，且使用周期較長，節約使用成本。

本實用新型的雙向風速、風向監測系統，包括微差壓取樣探頭和微壓差元件；

所述微差壓取樣探頭包括用于取樣的引壓管Ⅰ和引壓管Ⅱ，所述引壓管Ⅰ和引壓管Ⅱ的流道上分別設有導流槽。

進一步，引壓管Ⅰ和引壓管Ⅱ之間對稱設置且導流槽分別沿軸向設置；

進一步，還包括自動清零組件，所述微壓差元件具有取樣口Ⅰ和取樣口Ⅱ，所述引壓管Ⅰ以及引壓管Ⅱ對應連通設有出氣口Ⅰ以及出氣口Ⅱ；

自動清零組件設有接口Ⅰ、接口Ⅱ和接口Ⅲ，所述接口Ⅰ連通于出氣口Ⅰ，接口Ⅱ連通于取樣口Ⅰ，接口Ⅲ連通于取樣口Ⅱ；所述出氣口Ⅱ連通于取樣口Ⅱ，所述接口Ⅰ和接口Ⅲ之間可切換的與接口Ⅱ連通或關閉；

進一步，還包括自動控制系統；所述自動清零組件包括具有接口Ⅰ、接口Ⅱ以及接口Ⅲ的兩位三通電磁閥；

所述自動控制系統包括：

命令輸入單元，用于輸入外部命令；

中央處理單元，用于接收外部命令、微壓差元件的壓差信號和向兩位三通電磁閥的控制電路輸出控制命令；

數據輸出單元，用于接收中央處理單元的命令信號并輸出數據信息；

進一步，微差壓取樣探頭還包括取樣緩沖件，該取樣緩沖件包括緩沖腔外殼和緩沖腔外殼內分隔形成的取樣緩沖腔Ⅰ以及取樣緩沖腔Ⅱ，引壓管Ⅰ以及引壓管Ⅱ和出氣口Ⅰ以及出氣口Ⅱ通過取樣緩沖腔Ⅰ以及取樣緩沖腔Ⅱ對應連通；

進一步，引壓管Ⅰ和引壓管Ⅱ之間對稱設置且管壁上分別沿軸向設有導流槽，該導流槽位于引壓管Ⅰ的進氣端部以及引壓管Ⅱ的進氣端部開口；

進一步，所述引壓管Ⅰ和引壓管Ⅱ均采用皮托管結構，引壓管Ⅰ的端部和引壓管Ⅱ的端部之間相背折彎且導流槽之間沿徑向相背設置；所述導流槽沿引壓管徑向貫穿管壁；

進一步，自動控制系統還包括用于接收中央處理單元的控制命令并發出報警信號的報警單元；所述中央處理單元、微壓差元件和兩位三通電磁閥及其控制電路塑封于一殼體內，所述命令輸入單元和數據輸出單元位于該殼體表面；

進一步，所述自動清零組件還包括連通于出氣口Ⅱ、取樣口Ⅱ和接口Ⅲ的三通件；所述引壓管Ⅰ和引壓管Ⅱ固定連接或一體成形于同一引壓管法蘭，該引壓管法蘭以端蓋的形式可拆卸式密封連接于緩沖腔外殼；

進一步，所述取樣緩沖腔Ⅰ直接由緩沖腔外殼形成，取樣緩沖腔Ⅱ由位于緩沖腔外殼內的短節內腔形成，該短節由一法蘭與外界密封并沿其軸向壓于緩沖腔外殼內。