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一种矿用巷道断面变形测量装置的制作方法

时间:2025-07-03    作者: 管理员

专利名称:一种矿用巷道断面变形测量装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种测量装置,尤其是一种矿用巷道断面变形测量装置。
背景技术
在煤矿巷道掘进后,由于地应力等作用,巷道尺寸不断在变化,及时测量巷道断面变形情况,分析其获得的支护效果,掌握巷道断面变形规律是很有必要的。目前,巷道断面变形测量装置主要有机械式,机械式测量巷道断面变形的主要问题就是容易引起较大的误差,并且需要工人按时去记录数据,常常出现工人记录数据不及时及精度不高而导致数据分析不准确等问题。目前使用的电子式装置一般不能自动存储数据或需要专门设备和软件与上位机进行通信,操作过程复杂。故需要设计一种能够自动记录数据、操作方便且有较高精度的测量巷道断面变形的仪器。
发明内容本实用新型的目的是针对已有技术中存在的问题,提供一种结构简单、操作方便、 安全可靠、测量准确的矿用巷道断面变形测量装置。本实用新型的矿用巷道断面变形测量装置,包括固定在煤岩体一侧帮上的防爆壳体,防爆壳体内设有单片机,单片机分别连接有固定在防爆壳体上的超声波换能头发射器、 超声波换能头接收器和温度传感器,防爆壳体的下方设有与单片机相连传输数据的USB接口 ;与防爆壳体相对的煤岩体另一侧帮上设有反射板,反射板经固定杆固定在煤岩体中,固定杆与反射板的连接处设有万向球。所述的反射板为平整光滑的正方形钢板,边长约20cm ;USB接口处的防爆壳体上设有开口 ;所述的防爆壳体经膨胀螺栓8固定在巷道煤岩上。有益效果有益效果本实用新型采用上述技术方案,利用超声波的传播原理,设计的单片机利用超声波换能头把位移量转换成电信号进行监测记录,可准确有效地测量巷道断面变形量,掌握巷道断面变形规律,为巷道支护效果提供参考。与同类设备相比,自动记录数据及时间,更加轻巧,便于矿井下环境的安装。具有结构简单,测量准确,施工方便, 易操作,安全可靠等特点,并具有广泛的实用性。

图1是本实用新型的结构示意图。图1中1 一煤岩体,2 —超声波换能头发射器,3 —超声波换能头接收器,4 一防爆壳体,5 —万向球,6 —固定杆,7 —反射板,8 —膨胀螺栓,9 一温度传感器,10 —单片机, 11 - USB 接口,12 —开口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施作进一步描述[0010]如图所示,本由矿用巷道断面变形测量装置主要由超声波换能头发射器2、超声波换能头接收器3、防爆壳体4、温度传感器9、单片机10、反射板7、万向球5、USB接口 11、防爆壳体4组成。防爆壳体4固定在煤岩体1 一侧帮上,单片机10设在防爆壳体4内,单片机10分别连接有超声波换能头发射器2、超声波换能头接收器3和温度传感器9,超声波换能头发射器2、超声波换能头接收器3和温度传感器9固定在防爆壳体4上,与单片机10相连的USB接口 11设在防爆壳体4的下方,USB接口 11处的防爆壳体4上设有开口 12,便于维修与传输数据;防爆壳体4经膨胀螺栓8固定在巷道煤岩1上。与防爆壳体4相对的煤岩体1另一侧帮上设有反射板7,反射板7为平整光滑的正方形钢板,边长约20cm。反射板 7经固定杆6固定在煤岩体1中,固定杆6与反射板7的连接处设有万向球5。工作原理及工作过程,首先在煤岩体1内打好安装孔,将固定杆6固定在孔内,然后将反射板7和万向球5安装到固定杆上;最后在巷道另一侧正对反射板位置用固定装置 8将装置固定在煤岩体1上;然后开机初始化,进行实时监测。超声波换能头发射器2发射的超声波通过反射板7反射后,由超声波换能头接收器3接收反射声波,经单片机10转换, 计算机软件程序控制发射接收时间差,同时由温度传感器9获得巷道内当前温度,用以调整温度对声波传播速度的影响,通过声波传播路程计算公式可计算出巷道断面尺寸,并对数据及采集时刻自动排序存储。
权利要求1.一种矿用巷道断面变形测量装置,其特征在于它包括固定在煤岩体(1) 一侧帮上的防爆壳体(4),防爆壳体(4)内设有单片机(10),单片机(10)分别连接有固定在防爆壳体(4)上的超声波换能头发射器(2)、超声波换能头接收器(3)和温度传感器(9),防爆壳体 (4)的下方设有与单片机(10)相连传输数据的USB接口(11);与防爆壳体(4)相对的煤岩体(1)另一侧帮上设有反射板(7),反射板(7)经固定杆(6)固定在煤岩体(1)中,固定杆 (6)与反射板(7)的连接处设有万向球(5)。
2.根据权利要求1所述的矿用巷道断面变形测量装置,其特征在于所述的反射板(7) 为平整光滑的正方形钢板,边长约20cm。
3.根据权利要求1所述的矿用巷道断面变形测量装置,其特征在于所述的USB接口 (11)处的防爆壳体(4)上设有开口(12)。
4.根据权利要求1所述的矿用巷道断面变形测量装置,其特征在于所述的防爆壳体 (4 )经膨胀螺栓(8 )固定在煤岩体(1)上。
专利摘要一种矿用巷道断面变形测量装置,包括固定在煤岩体一侧帮上的防爆壳体,防爆壳体内设有单片机,单片机分别连接有固定在防爆壳体上的超声波换能头发射器、超声波换能头接收器和温度传感器,防爆壳体的下方设有与单片机相连传输数据的USB接口;与防爆壳体相对的煤岩体另一侧帮上设有反射板,反射板经固定杆固定在煤岩体中,固定杆与反射板的连接处设有万向球。可准确有效地测量巷道断面变形量,掌握巷道断面变形规律,为巷道支护效果提供参考。具有结构简单,测量准确,施工方便,易操作,安全可靠等特点。
文档编号G01B17/04GK202024746SQ20112002034
公开日2011年11月2日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者刘长友, 周涛, 张大恒, 张宁波, 李建伟, 王东 申请人:中国矿业大学

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