煤礦瓦斯突出預測傳感器的製作方法
2023-11-05 02:05:57
專利名稱：煤礦瓦斯突出預測傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及傳感器領域，尤其是一種煤礦瓦斯突出預測傳感器。
背景技術：
煤炭是我國主要能源，煤礦的主要災害來自於瓦斯爆炸。瓦斯爆炸的主要原 因是瓦斯突然湧出，瓦斯突出是指隨著煤礦開採深度的增加、瓦斯含量的增加， 在煤層中形成了在地應力作用下，瓦斯釋放的引力作用下，使軟弱煤層突破抵抗 線，瞬間釋放大量瓦斯和煤而造成的一種地質災害。是煤層和巖層內的大量瓦斯 向採掘空間突然噴射的工程地質現象。煤礦開採深度越深，瓦斯瞬間釋放的能量 也會越大。瓦斯突出問題是難以預測預報的主要難題，防治瓦斯突出預測預報的 主要難題是沒有可靠的傳感器，這是我國乃至世界瓦斯治理面臨的主要難題。因 此，我國煤炭系統基本配置了瓦斯監控系統，但對於瓦斯突出預測預報系統仍處 於空白。
發明內容
本發明的目的是提供一種煤礦瓦斯突出預測傳感器，以解決現在煤礦中瓦斯 預測沒有可靠的傳感器的問題。
為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案為
煤礦瓦斯突出預測傳感器，其特徵在於包括有結構相同的上、下金屬端蓋， 以及半徑相同的上、下金屬球，所述每個金屬端蓋端部周圍成型有環形擋圈，所 述金屬端蓋另一端部截面處開有內凹的半圓槽；還包括有管狀的套圈，所述上、 下金屬端蓋分別卡入所述套圈上、下開口，並伸入至套圈內腔中，其環形擋圈分 別抵壓在所述套圈埠處，所述上、下金屬球分別位於套圈中所述上、下金屬端 蓋的半圓槽中，並可在半圓槽中自由活動；所述上、下金屬端蓋卡入套圈後，其 對合面隔開一定間隙；所述上、下金屬端蓋上還分別連接有導線，所述導線連接 至單片機中。
所述的煤礦瓦斯突出預測傳感器，其特徵在於所述上、下金屬端蓋分別卡 入所述套圈上、下開口，.其對合面相距間隙為lmm—2mm。
3所述的煤礦瓦斯突出預測傳感器，其特徵在於所述上、下金屬端蓋卡入套 圈中，其最大內空距離比所述上、下金屬球直徑之和大0.1mm—0.2mm。
本發明涉及的煤礦瓦斯突出預測傳感器瓦斯突出預測傳感器，根據煤層瓦斯 聚集，壓力增加，會在煤層中移動，使煤層產生震動，傳感器輸出頻率為 2-25000Hz，共振頻率為60KHz。角度為180° 。將6至8隻傳感器置於煤層，可 探測出各點X、 Y、 Z三個方向的煤層震動頻率和強度，瓦斯振動頻率與強度通過 單片機處理並通過現場總線送到上位計算機，上位機將依此監測煤層中瓦斯氣體 運動的規律，判定瓦斯是否會突出，做出瓦斯突出預測預報。配以監控軟體，可 實現瓦斯突出預報系統。
本發明結構簡單，安裝方便，成本較低，有效的解決了煤礦中瓦斯預測沒有 可靠的傳感器的問題，大大提高了煤礦生產瓦斯預測的準確度。
圖l為本發明結構示意圖。
圖2為本發明金屬球處於最大分離狀態時的結構圖。
具體實施例方式
如圖l、圖2。煤礦瓦斯突出預測傳感器，其特徵在於包括有結構相同的 上、下金屬端蓋，以及半徑相同的上、下金屬球，所述每個金屬端蓋端部周圍成 型有環形擋圈，所述金屬端蓋另一端部截面處開有內凹的半圓槽；還包括有管狀 的套圈，所述上、下金屬端蓋分別卡入所述套圈上、下開口，並伸入至套圈內腔 中，其環形擋圈分別抵壓在所述套圈埠處，所述上、下金屬球分別位於套圈中 所述上、下金屬端蓋的半圓槽中，並可在半圓槽中自由活動，所述上、下金屬端 蓋卡入套圈中，其最大內空距離比所述上、下金屬球直徑之和大0.1mm—0.2mm; 所述上、下金屬端蓋卡入套圈後，其對合面隔開lmm—2mm間隙；所述上、下 金屬端蓋上還分別連接有導線，所述導線連接至單片機中。
傳感器在沒有受力時，腔內兩金屬球處在靜止狀態，由於接觸作用兩金屬球 電導通兩金屬端蓋，當振動使傳感器受力時，兩金屬彈性碰撞，碰撞後反向沿兩 金屬端蓋球面離心運動，兩金屬球分離，最大分離狀態見圖2，分離時兩金屬端 蓋電開路，繼續運動兩金屬球又反向彈性碰撞，碰撞瞬間電導通兩金屬端蓋，兩 金屬球反覆運動，兩金屬端蓋之間就開成了一個高頻開關，傳感器受振力愈強，則開關頻率愈高，持續時間愈長。由於兩金屬球運動過程也與兩金屬金屬端蓋發 生彈性碰撞，所以伴隨著上述運動，配合電路，就可精確的輸出振動信號。
權利要求
1、煤礦瓦斯突出預測傳感器，其特徵在於包括有結構相同的上、下金屬端蓋，以及半徑相同的上、下金屬球，所述每個金屬端蓋端部周圍成型有環形擋圈，所述金屬端蓋另一端部截面處開有內凹的半圓槽；還包括有管狀的套圈，所述上、下金屬端蓋分別卡入所述套圈上、下開口，並伸入至套圈內腔中，其環形擋圈分別抵壓在所述套圈埠處，所述上、下金屬球分別位於套圈中所述上、下金屬端蓋的半圓槽中，並可在半圓槽中自由活動；所述上、下金屬端蓋卡入套圈後，其對合面隔開一定間隙；所述上、下金屬端蓋上還分別連接有導線，所述導線連接至單片機中。
2、 根據權利要求1所述的煤礦瓦斯突出預測傳感器，其特徵在於所 述上、下金屬端蓋分別卡入所述套圈上、下開口，其對合面相距間 隙為lmm—2mm。
3、 根據權利要求1所述的煤礦瓦斯突出預測傳感器，其特徵在於所 述上、下金屬端蓋卡入套圈中，其最大內空距離比所述上、下金屬球直徑之和大0.1mm—0.2mm。
全文摘要
本發明涉及的煤礦瓦斯突出預測傳感器，根據煤層瓦斯聚集，壓力增加，會在煤層中移動，使煤層產生震動，傳感器輸出頻率為2-25000Hz，共振頻率為60KHz。角度為180°。將6至8隻傳感器置於煤層，可探測出各點X、Y、Z三個方向的煤層震動頻率和強度，瓦斯振動頻率與強度通過單片機處理並通過現場總線送到上位計算機，上位機將依此監測煤層中瓦斯氣體運動的規律，判定瓦斯是否會突出，做出瓦斯突出預測預報。配以監控軟體，可實現瓦斯突出預報系統。
文檔編號G01H11/06GK101539500SQ20091011658
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月20日 優先權日2009年4月20日
發明者楊同學, 田玉英, 程家龍 申請人:淮南市啟迪電子有限公司;劉正懷;楊斐斐