[發明專利]礦井煤塵濃度動態檢測系統及煤塵濃度動態監測方法

有效

• 申請號: 201611093694.3
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106855492B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 于師建;吳海濤;倪冠華;張延松
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 申傳曉

1.一種使用礦井煤塵濃度動態檢測系統的煤塵濃度動態監測方法，所述礦井煤塵濃度動態檢測系統包括煤塵濃度檢測圓柱形腔體，該煤塵濃度檢測圓柱形腔體由內環和外環組成，十六個超聲波傳感器等角度固定在內環的內壁，每個超聲波傳感器同時具有發射超聲波和接收超聲波的功能；內環的外壁上均勻布置有多個安裝槽，超聲波傳感器的信號線敷設于對應安裝槽內，所有信號線共同連接于固定在外環上的多芯插頭上，多芯插頭通過多芯屏蔽電纜與一程控多路切換開關相連接，程控多路切換開關分別與電壓脈沖發生器、超聲波數據采集裝置線路連接，電壓脈沖發生器與超聲波數據采集裝置線路連接，超聲波數據采集裝置與數據處理中心線路連接；其包括以下步驟：

A、程控多路切換開關控制一個超聲波傳感器處于發射狀態，控制與該超聲波傳感器輻射面法線與發射接收對連線的夾角小于45°的另外七個超聲波傳感器處于接收狀態；十六個超聲波傳感器中的每個超聲波傳感器都遍歷一次發射狀態后形成滿足CT圖像重建的檢測模式；

B、電壓脈沖發生器產生的高壓脈沖信號通過程控多路切換開關輸入到對應超聲波傳感器產生超聲波模擬信號，與該對應超聲波傳感器對應的另外七個處于接收狀態的超聲波傳感器接收到的超聲波模擬信號通過程控多路切換開關輸入到超聲波數據采集裝置，在超聲波數據采集裝置內進行電荷放大、衰減、A/D轉換后形成數字信號，超聲波數據采集裝置將該數字信號傳輸出到數據處理中心進行數據處理；上述數據處理中心根據設定的初值閾值和分析時間窗口區間，自動識別超聲波初至時間t_i和最大峰值，形成走時數據文件和幅值數據文件，再由CT圖像重建算法得到煤塵濃度檢測圓柱形腔體區域內煤塵的速度分布和吸收系數分布，最后根據煤塵濃度與超聲波速度和吸收系數的標定結果轉換得到煤塵濃度分布圖像。

2.根據權利要求1所述的煤塵濃度動態監測方法，其特征在于，上述超聲波數據采集裝置包括A/D采集板、電荷放大器、第一I/O接口、第二I/O接口與第三I/O接口，A/D采集板通過第三I/O接口與數據處理中心線路連接，電荷放大器通過第二I/O接口與數據處理中心線路連接，電荷放大器與A/D采集板線路連接，電荷放大器與程控多路切換開關線路連接，電壓脈沖發生器通過同步電路與A/D采集板線路連接，電壓脈沖發生器通過第一I/O接口與數據處理中心線路連接。

3.根據權利要求1所述的煤塵濃度動態監測方法，其特征在于，上述數據處理中心為計算機。