礦井支架迎山角數顯式檢測儀的製作方法
2023-10-05 06:06:24
專利名稱：礦井支架迎山角數顯式檢測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦井巷道支架傾斜角度，特別是迎山角的數顯式檢測工具。
礦井巷道支架是井下安全生產的關鍵，根據礦山支護理論的要求，巷道支架與巷道垂線之間的夾角，即迎山角，應該是巷道與水平面夾角的1／8－1／3倍。目前國內在支架施工中基本上是採用目測法和半圓規懸垂線法測量迎山角，半圓規懸垂線法測量繁瑣，隨機性大，準確度低，且需現場進行運算，井下工人不能得到直接的檢測數據，因此限制了其應用和發展。
本實用新型的目的在於提供一種數顯式的礦井支架迎山角檢測儀。
本實用新型的礦井支架迎山角數顯式檢測儀包括外殼、角度傳感器、擺杆及重錘、外接測杆、放大電路、電阻分壓電路、迎山角一迎頭值變換電路、數顯表和欠壓報警電路，所述的角度傳感器由電位器和電阻構成惠斯登電橋，擺杆或外接測杆帶動電位器的轉軸轉動，電位器的阻值變化經惠斯登電橋轉換成相應的電壓信號送至放大電路，放大後的電信號接入電阻分壓電路，進行1和1／3－1／8的分壓處理後，或送入數顯表顯示；或送入由集成運算放大器所組成的迎山角一迎頭值變換電路換算後送入數顯表顯示，電源電路接有由電壓比較器和發光二極體組成的欠壓報警電路，當電壓降至一定值時，二極體發光報警。在初始位置，外接測杆的測量面和擺杆均與外殼的測量基準面垂直。測量巷道與水平面夾角使用擺杆(此時將外接測杆取下)，首先將外殼的測量基準面，即其上端面與巷道頂面貼合，擺杆在重力作用下要保持豎直向下，則帶動電位器轉軸轉動一個角度，電位器轉軸的轉動導致其阻值變化，並經惠斯登電橋輸出一個相應的電壓信號，該信號經放大後輸入電阻分壓電路，如果測巷道與水平面夾角，則按下11按鍵，數顯表所顯示的角度即是；若求理論上的迎山角，則根據需要選定所需的比例值，並按下相應的按鍵，數顯表即顯示出所求的迎山角；如果求迎頭值，則先將分壓電路輸出的電信號輸入迎山角一迎頭值變換電路，再經數顯表顯示則可得出迎頭值。實測井架的迎山角時，將外殼的測量基準面與巷道頂面貼合，使外接測板與電位器轉軸固定，外接測板的測量面與井架側面貼合時帶動電位器轉軸轉動一個角度，惠斯登電橋則輸出一個相應的電信號，該信號經放大輸入分壓電路，再按下11按鍵，數顯表即可顯示出實測的迎山角值。
本實用新型的優點是使用簡單、方便、直觀，體積小、重量輕、便於攜帶，測量誤差小。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是圖1的A向視圖。
圖3是本實用新型的電氣原理圖。
圖4是本實用新型欠壓報警電路的電路原理圖。
實施例參見圖1－4，本實用新型的礦井支架迎山角數顯式檢測儀包括外殼1、外接測杆2、擺杆4及重錘8、角度傳感器17、放大電路18、電阻分壓電路19、迎山角一迎頭值變換電路20、欠壓報警電路和數顯表21，角度傳感器17由電位器3和電阻R3、R4組成，電位器3由支架10固定在外殼1內，電位器3的轉軸11上固定有擺杆4和外接測杆2，外接測杆2與轉軸11活動連接，電位器3的電阻R1、R2與電阻R3、R4組成惠斯登電橋，其輸出接入由兩個LM358放大器組成的差動放大電路18、將角度傳感器17的電壓信號進行放大，在電位器3轉動時，調節量程電位器，使放大電路18輸出的毫伏數與電位器3轉動的角度值對應一致。放大電路18的輸出接入電阻分壓電路19，將輸入的電信號進行1、1／3、1／4、1／5、1／6、1／7和1／8的分壓處理，並取出其電壓值或送入數顯表21顯示；或送入由集成運算放大器LM324組成的迎山角一迎頭值變換電路20轉換成迎頭值再送入數顯表21顯示。欠壓報警電路採用電壓比較器LM339對電源電壓進行監視，並在電源電壓降到6.5V時驅動發光二極體D1報警。圖中5為線路板、6為外殼1的測量基準面、7為電池架、9為外接測杆2的測量面、12為外殼1的面板、13為電源指示燈、14為欠壓報警燈、15為電源開關，16為按鍵開關。
權利要求1.一種礦井支架迎山角數顯式檢測儀，其特徵在於包括外殼1、外接測杆2、擺杆4及重錘8、角度傳感器17、放大電路18、電阻分壓電路19、迎山角一迎頭值變換電路20、數顯表21和欠壓報警電路，所述的角度傳感器17由電位器3和電阻構成惠斯登電橋，擺杆4或外接測杆2可帶動電位器3的轉軸11轉動，電位器3的阻值變化經惠斯登電橋轉換成相應的電信號送入放大電路18，放大後的電信號輸入電阻分壓電路19，進行1和1/3-1/8的分壓處理後，或送入數顯表21顯示，或送入由集成運算放大器組成的迎山角一迎頭值變換電路20換算後，送入數顯表21顯示，電源電路接有由電壓比較器和發光二極體組成的欠壓報警電路，在初始位置，擺杆4和外接測杆2的測量面9均垂直於外殼1的測量基準面6。
專利摘要本實用新型涉及一種礦井支架迎山角數顯式檢測儀，由角度傳感器、擺杆、外接測杆、放大電路、分壓電路、迎山角一迎頭值轉換電路及數顯表組成，測量時，擺杆或外接測杆帶動角度傳感器中電位器的轉軸轉動，並經惠斯登電橋輸出電信號，電信號經放大後或由數顯表直接顯示，或經分壓電路選擇後顯示，或再經迎山角—迎頭值變換電路換算後顯示，可分別測出井架的迎山角、巷道的傾角、理論上的迎山角標準值、迎頭值等。其優點是使用簡單、方便、直觀、體積小、重量輕、便於攜帶。
文檔編號G01B7/30GK2125813SQ9221623
公開日1992年12月23日 申請日期1992年6月19日 優先權日1992年6月19日
發明者張文標 申請人:張文標