[發明專利]一種煤礦立井箕斗稱重與顯示裝置

在審

• 申請號: 201711186641.0
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107894272A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 程干;李童童;程國棟;黃潔
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01G19/14
• 分類號: G01G19/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及煤炭立井箕斗裝載稱重技術領域，具體為一種煤礦立井箕斗稱重與顯示裝置。

背景技術

煤礦立井箕斗裝載是提升系統的關鍵環節，箕斗一次裝載量的控制關系著礦井箕斗提升效率與安全，根據《煤礦安全規程》第382條規定：“箕斗提升必須采用定重裝載”，所以控制箕斗內煤炭重量尤為重要。已有發明專利如公開號為CN106124016A中，采用單片機Atmegal28作為數據處理器和搭建重量測量電路。此裝置在實際應用中存在著對信號的采集調理效果不精確，其次主控器Atmegal28單片機在井下工作不可靠，最后是沒有良好的人機交互界面。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種煤礦立井箕斗稱重與顯示裝置，具有低成本、高精度、高可靠性、抗干擾性強等特點，且可在觸摸屏上實時顯示、監控煤炭重量。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種煤礦立井箕斗稱重與顯示裝置，包括傳感器模塊，與傳感器模塊連接的信號采集調理模塊，與信號采集調理模塊的輸出端連接的主控器模塊，與主控器模塊通信連接的觸摸屏，且觸摸屏依次設置有4個監控界面。

優選的，傳感器模塊選用壓磁式傳感器。

優選的，信號采集調理模塊包括防爆外殼、以及與壓磁式傳感器輸出連接的超精密放大電路和與超精密放大電路輸出連接的變送器電路，以及測試校準該信號采集調理模塊的測試校準電路。

優選的，主控器模塊包括防爆外殼、模擬量擴展模塊EM235、控制器S7-200PLC。

優選的，超精密放大電路由精密儀器運算放大器、斬波穩零運算放大器組成。精密儀器運算放大器型號為LTC1043，斬波穩零運算放大器型號為LTC1052。精密儀器運算放大器采用雙電源供電，并通過開關使輸入、輸出回路隔離。當檢測到輸入信號時，精密儀器運算放大器和斬波穩零運算放大器順序作用，因此即使增益很高，也能保證放大器有極高的精度、極小的失調及漂移。

優選的，變送器電路由稱重放大倍數選擇電路、皮重調節電路和輸出電壓標定電路組成。

優選的，稱重放大倍數選擇電路由運算放大器LT1013和LK1稱重放大倍數選擇開關組成。

優選的，皮重調節電路由運算放大器LT1013、皮重細調旋鈕VR1、皮重粗調選擇撥碼開關SW1-ON-OFF和SW2-ON-OFF、皮重放大細調旋鈕VR2、皮重放大粗調選擇撥碼開關SW3-ON-OFF和SW4-ON-OFF組成。實現了放大倍數的選擇和皮重的微調節和粗調節。

優選的，輸出電壓標定電路由LT1013、LT1014運算放大器和PNP三極管8050組成。

優選的，測試校準電路由電阻R54 、電位器VR10和電阻R53構成的分壓電路、輸出電壓標定電路和板載電壓表組成。所述板載電壓表由A/D轉換器ICL7106和液晶EDS803組成。

優選的，S7-200PLC設置為信號處理器，其模擬量采集接口選用S7-200PLC的模擬量擴展模塊EM235。信號經過采集調理模塊最終輸出標準電壓信號，接入PLC的模擬量擴展模塊，供PLC數據處理和數據儲存。

優選的，觸摸屏作為人機交互工具，選用威綸通公司生產的TK6070IP觸摸屏，采用EB8000 Project Manager軟件設計4個觸摸屏界面。觸摸屏通過RS485基于PPI協議與S7-200PLC進行數據傳輸，且S7-200PLC設置為主站，TK6070IP觸摸屏設置為從站。

優選的，TK6070IP觸摸屏置有界面1、界面2、界面3和界面4，界面1設置為用戶登錄界面，界面2用于顯示箕斗1每一次提升時和提升煤炭的總重量、箕斗2每一次提升時和提升煤炭的總重量、該主井總出煤量、提升次數以及報警燈，界面3顯示該主井每天出煤量構成的歷史曲線圖，界面4為查詢界面。

（三）有益效果

本發明提供了一種煤礦立井箕斗稱重與顯示裝置，具備以下有益效果。

（1）、該一種煤礦立井箕斗稱重與顯示裝置，采用四組信號采集電路同時工作，提高了信號采集電路的精度和可靠性。

（2）、該一種煤礦立井箕斗稱重與顯示裝置，通過在電路開始工作時，進行電路校準，通過稱重放大倍數分壓電阻和皮重調節電路對本發明電路進行精密調節，并選擇合適的放大倍數，提高了整個裝置的測量精度。