錨杆探測儀的製作方法

2023-12-01 20:03:16

專利名稱：錨杆探測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於煤礦中用於探測錨噴巷道中鐵質錨杆位置的儀器，是一種新型的錨杆探測儀。
錨噴支護已廣泛用於煤礦巷道的維護，其中用得最多的是鐵質杆體的各類錨杆，為了對工程質量進行檢測，需要探測錨杆位置。目前使用的錨杆探測儀用電位器調節靈敏度，操作複雜，穩定性差，探測錨杆以閃光指示，定位不夠準確，且不能探測出有鋼筋網的錨噴混凝土中的錨杆。
本實用新型的目的在於設計一種定位精度高、穩定性好、性能可靠、使用方便、由單片機自動調節靈敏度、能探測出有鋼筋網的錨噴混凝土中的錨杆的新型錨杆探測儀。
本實用新型由探測線圈(L2)，本質安全電源(3)，放大電路(4)組成，其特徵是在探測線圈(L2)的兩端接有振蕩電路(1)，振蕩電路(1)的輸出信號經過放大器(4)的輸入端(I3)與單片機控制電路(2)的輸入端(I3′)連接，振蕩電路(1)的兩個被控制信號端(I1)、(I2)分別與單片機控制電路(2)的兩個控制端(I1′)、(I2′)連接。
本實用新型的優點是探測深度大、定位精度高、穩定性好、使用方便、單片機自動調節靈敏度、能探測出有鋼筋網的錨噴混凝土中的錨杆。


圖1是本實用新型的電路連接原理框圖，(L2)是探測線圈，(1)是振蕩電路，(2)是單片機控制電路，(3)是本質安全電源電路，(4)是放大器。圖2是振蕩電路(1)的原理圖，圖3是單片機控制電路(2)的原理圖。
現結合附圖對本實用新型的工作原理及過程做詳細說明。工作時，首先啟動電源(S3)，之後，本實用新型各部分進入工作狀態。振蕩電路(1)起振，在探測線圈(L2)周圍形成交變磁場。振蕩電路的振蕩幅度不同，其探測靈敏度不同，利用按鈕(S1)、(S2)，可選擇所需的探測靈敏度，靈敏度級別在靈敏度顯示器(LED)上指示，此時發光二極體(BG9)不亮。將探測線圈(L2)沿錨噴巷道中覆蓋錨杆的混凝土表面移動，當探測線圈接近錨杆時，探測線圈產生的交變磁場在鐵質錨杆中引起渦流，該渦流消耗探測線圈(L2)的磁場能量，使振蕩電路的振蕩幅度降低。單片機控制電路(2)把檢測到的振蕩電路(1)振蕩幅度減小量轉化為發光二極體(BG9)的亮度，振蕩減幅越大，發光二極體(BG9)越亮。由於當錨杆處於探測線圈中心位置時，引起的渦流損耗最大，振蕩減幅最大，(BG9)最亮，所以，當發光二極體(BG9)最亮時，線圈(L2)中心所處的位置就是錨杆的準確位置。按動(S4)，關斷電源，工作結束。探測線圈(L2)是用漆包線繞在一園型盤狀骨架上的。振蕩電路(1)由振蕩管(BG4)、電容及電阻組成，為了穩定(BG4)的工作點，連接了溫度補償三極體(BG3)，提高了振蕩電路的溫度穩定性。由(BG5)、(BG6)、(BG7)、(C13)、(C14)、(C15)組成等效可變電阻，由單片機控制電路(2)通過(IC4)、(IC5)輸出控制信號控制其電阻大小，從而控制振蕩管(BG4)的振蕩幅度，達到控制整機靈敏度的目的。單片機控制電路(2)主要由單片機(IC1)、數模轉換器(IC4)、(IC5)、(IC6)，模數轉換器(IC3)及或非門(IC2)組成。它根據放大電路送來的模擬信號，反饋控制振蕩電路的振蕩幅度，同時控制數模轉換器(IC6)、運算放大器(IC9)及晶體三極體(BG8)使發光二極體(BG9)發出不同亮度的光。由(IC7)及數碼管LED組成的指示電路是指示振蕩電路工作狀態的。單片機(IC1)選用87C51型，數模轉換器IC4、IC5、IC6選用DAC0832型，IC3選用ADC0809型，IC2選用74C02，本質安全電源採用專利為87212712.5的電源電路。
權利要求1.一種煤礦中用於探測錨噴巷道中鐵質錨杆位置的錨杆探測儀，由探測線圈(L2)、本質安全電源(3)、放大電路(4)組成，其特徵是在探測線圈(L2)的兩端接有振蕩電路(1)，振蕩電路(1)的輸出信號經過放大器的輸出端(I3)與單片機控制電路(2)的輸入端連接，振蕩電路(1)的兩個被控制信號端(I1)、(I2)分別與單片機控制電路(2)的兩個控制端(I1′)、(I2′)連接。
2.根據權利要求1所述的探測儀，其特徵是所述振蕩電路(1)由振蕩管(BG4)、電容及電阻組成，為了穩定(BG4)的工作點，電路中連接有(BG3)和R21，並由(BG5)、(BG6)、(BG7)、(C13)、(C14)、(C15)組成等效可變電阻。
3.根據權利要求2所述的探測儀，其特徵是所述的單片機控制電路(2)主要由單片機(IC1)、數模轉換器(IC4)、(IC5)、(IC6)、模數轉換器(IC3)及或非門(IC2)組成，在(IC1)的1、2、3、4端接有解碼驅動器(IC7)和數碼管LED，用以指示振蕩電路的工作狀態，(IC6)的8端接有運算放大器(IC9)及三極體(BG8)，用以控制發光二極體(BG9)發出不同亮度的光。
4.根據權利要求1或2或3所述的探測儀，其特徵是所述的單片機控制電路(2)中的單片機(IC1)，選用型號為87C51型。
專利摘要本實用新型屬於煤礦中用於探測錨噴巷道中鐵質錨杆位置的錨杆探測儀，主要由探測線圈(L
文檔編號E21D21/00GK2154910SQ9323093
公開日1994年2月2日 申請日期1993年5月8日 優先權日1993年5月8日
發明者趙振遠, 徐樂年, 鄧鐵六 申請人:山東礦業學院