[實(shí)用新型]一種礦用電法儀激勵(lì)信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)恒流模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520266930.1
• 申請(qǐng)日: 2015-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN204536966U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳淼;周游;呂一鳴;張金濤;劉希高;劉志民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): G05F1/12
• 分類號(hào): G05F1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種激勵(lì)信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)恒流模塊，尤其是涉及一種礦用電法儀激勵(lì)信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)恒流模塊。

背景技術(shù)

煤礦生產(chǎn)中，礦井突水災(zāi)害已經(jīng)對(duì)人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失，防止礦井水害發(fā)生已經(jīng)成為了煤礦安全生產(chǎn)中急需解決的問題。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：礦井必須做好水害分析預(yù)報(bào)和充水條件分析，堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原則。由國家規(guī)定可以看出防止煤礦水害的重中之重是“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)”。因此，研究煤礦巷道掘進(jìn)面超前探測(cè)方法與技術(shù)，有效預(yù)報(bào)煤礦掘進(jìn)面前方隱伏地質(zhì)構(gòu)造具有重要意義。

目前常用的物探法主要分為地震類、電磁法類和電法類。地震類和電磁法類在煤礦中應(yīng)用時(shí)均存在局限性。地震類物探法受掘進(jìn)工作面狹小空間觀測(cè)條件的限制較大，數(shù)據(jù)處理與解釋存在很大的困難，而地震波的幾何傳播特征與平行于地層的巷道存在差異，導(dǎo)致地震類物探法在煤巷超前探測(cè)中的適用性較差。電磁法超前探測(cè)的主要缺點(diǎn)為分辨率低，存在探測(cè)盲區(qū)。因此，目前煤礦井下的超前探測(cè)多采用電法類物探法。

電法類超前探測(cè)中包含的直流電阻率法、激發(fā)極化法等，其電法儀發(fā)出的激勵(lì)信號(hào)多為直流恒流調(diào)制成的方波信號(hào)。該調(diào)制信號(hào)對(duì)恒流精度要求非常高。為解決這一問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了可用于不同電法儀的高精度恒流模塊，是電法儀激勵(lì)信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)中必不可少的模塊。

本實(shí)用新型的主要意義有：

(1)應(yīng)用于電法儀激勵(lì)信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，恒流精度高，滿足恒流調(diào)制信號(hào)的要求，是電法發(fā)送系統(tǒng)的重要組成模塊；

(2)該模塊的適用性廣，可應(yīng)用于電阻率法、激發(fā)極化法等不同類別的電法儀。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于，設(shè)計(jì)一種礦用電法儀激勵(lì)信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)恒流模塊，滿足礦用電法儀激勵(lì)信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)中調(diào)制電流信號(hào)對(duì)恒流精度的要求。

本實(shí)用新型所述的恒流模塊主要基于各類礦用超前探測(cè)電法儀激勵(lì)信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)。現(xiàn)有的電法儀基于直流電阻率法、激發(fā)極化法等，其電法儀發(fā)出的激勵(lì)信號(hào)多為直流恒流調(diào)制成的方波信號(hào)，對(duì)恒流精度的要求很高。該恒流模塊適用于各種電法儀器，對(duì)恒流輸出進(jìn)行疊加，得到調(diào)制方波信號(hào)，滿足電法儀的使用要求。模塊中的反饋級(jí)包括電壓反饋和電流反饋，通過反饋調(diào)節(jié)得到精度很高的恒流輸出。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:

一種礦用電法儀激勵(lì)信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)恒流模塊，其特征在于所述恒流模塊由輸入級(jí)、輸出級(jí)和反饋控制級(jí)組成；

所述的輸入級(jí)中，RCD吸收電路、EMI-RFI濾波電路和整流濾波電路依次連接；RCD吸收電路用于吸收漏感中儲(chǔ)存的能量，還可在開關(guān)管由關(guān)斷到開通過程中鉗制變壓器初級(jí)電壓不低于次級(jí)反射電壓；EMI-RFI濾波電路用于減少高頻能量頻譜；整流濾波電路用于將交流轉(zhuǎn)換為直流并濾除交流波紋電壓；

所述的輸出級(jí)中，高頻變壓器和整流濾波電路依次連接；高頻變壓器用于儲(chǔ)?能和電隔離；整流濾波電路用于濾除波紋電壓；

所述的反饋控制級(jí)中，電壓采樣電路、電流采樣電路、光耦和功率開關(guān)器件依次連接組成；電壓采樣電路和電流采樣電路對(duì)輸出進(jìn)行采樣，將采樣信號(hào)分別與基準(zhǔn)電壓和恒流控制信號(hào)相比較，將比較后的反饋信號(hào)輸入到光耦，光耦控制功率開關(guān)換器件，調(diào)節(jié)輸入輸出，獲得穩(wěn)定的恒流輸出。

該激電儀的工作過程如下：輸入級(jí)輸入井下交流電，通過EMI-RFI濾波和整流濾波，再通過高頻變壓器及輸出級(jí)的整流濾波后，得到高精度恒流輸出。輸出前進(jìn)行電壓采樣和電流采樣，電壓采樣信號(hào)通過電壓誤差放大后與基準(zhǔn)電壓相比較，電流采樣信號(hào)通過電流誤差放大后與恒流控制信號(hào)相比較，然后將這兩個(gè)信號(hào)作為反饋信號(hào)輸入到光耦，光耦控制功率開關(guān)器件，反饋到輸入級(jí)。根據(jù)反饋獲得的反饋信號(hào)，輸入級(jí)的處理電路進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，獲得穩(wěn)定的恒流輸出。

上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如后。

本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

附圖說明

圖1是恒流模塊整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是恒流模塊處理后的雙頻調(diào)制波電流示意圖

圖3是恒流模塊內(nèi)部組成示意圖

圖中：

1：輸入級(jí)?????????????????????????2：輸出級(jí)

3：電壓采樣???????????????????????4：電流采樣