專利名稱：煤層瓦斯壓力、溫度、濕度檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬煤礦用檢測(cè)儀器，特別涉及一種煤層瓦斯壓力、溫度、濕度檢測(cè)儀。
技術(shù)背景煤層瓦斯突出是嚴(yán)重威脅煤礦井下安全生產(chǎn)的自然因素之一，我國(guó)的大多數(shù)煤礦屬于瓦斯礦井，其中高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井約占47％，煤礦事故中瓦斯爆炸是主要事故，瓦斯爆炸的破壞力也相當(dāng)嚴(yán)重，如摧毀支護(hù)、推翻礦車及其它設(shè)備、破壞通風(fēng)設(shè)施、炸傷人體等。目前，國(guó)內(nèi)外測(cè)定瓦斯壓力的封孔材料主要可以為以下三種黃泥封孔、水泥沙漿封孔和壓力粘液封孔，其中以壓力粘液封孔效果最好，測(cè)量準(zhǔn)確，再通過(guò)檢測(cè)儀測(cè)出瓦斯的各種數(shù)據(jù)，但存在著檢測(cè)速度慢的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種采用壓力粘液封孔、測(cè)量準(zhǔn)確、速度快、操作方便的煤層瓦斯壓力、溫度、濕度檢測(cè)儀。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是煤層瓦斯壓力、溫度、濕度檢測(cè)儀主要由中央處理器控制的復(fù)位電路、液晶顯示電路、通訊接口電路、振蕩電路、電源和工作指示電路組成，其特點(diǎn)是它還包括由中央處理器控制的信號(hào)采集電路，信號(hào)采集電路包括單片機(jī)U6、儀表放大器U2、U7、溫、濕度傳感器U3、光電耦合器U4、U5、集成開(kāi)關(guān)電容濾波器U8、放大器UA4、電橋D1、發(fā)光二極管D2、電容C5～C19、電阻R1～R12；它們的連接關(guān)系是儀表放大器U2的3腳接電橋D1的2腳，U2的2腳接D1的4腳，D1的1腳接+5V電源，3腳接地，U2的1、8腳接R1的兩端，4、5腳接地，6腳接R13的一端，7腳接C5、C6一端，C5、C6的另一端接地；U6的3腳接D2一端，D2另一端接R2一端，R2另一端接地，U3的1腳接C7一端和+5V電源，2腳接C7的另一端和地，3腳接U5的1腳，4腳接R3一端和U4的1腳，R3的另一端接+5V電源，U4的2、3腳接地，4腳接U6的4腳，U5的2、3腳接地，4腳接U6的5腳；R13的另一端接C10、R4一端，C10另一端接C11一端和U7的1、2腳，C11另一端接R6、C12一端，R6另一端接U7的6、7腳和R8的一端，C12另一端接R5一端、U7的5腳，R5另一端接地，U7的8腳接C13的一端，C13另一端接地，R4另一端接C14一端、U7的3腳，C14另一端接地，U7的4腳接C15一端、-5V電源，C15另一端接地；U8的1腳接R7、C19一端，2腳接R7另一端，C19另一端接地，3、4腳接-15V電源，5腳接U6的2腳，7腳接+15V電源，8腳接C17、R12、R11、C16、R9一端、R8另一端、UA4的3腳，R10另一端接地，R9另一端接UA4的1腳、C18一端，C18另一端接地，UA4的2腳接R10一端、R11、C16另一端，R10另一端接地，R12、C17另一端接地。
本實(shí)用新型的有益效果是煤層瓦斯壓力、溫度、濕度檢測(cè)儀安裝在煤層巷道中，巷道中的垂直煤壁上鑿90°的孔，然后再沿孔四周打似魚(yú)刺排列的孔，使瓦斯能快速地滲透到氣囊里，測(cè)量瓦斯壓力速度快，通過(guò)氣體壓力傳感器、溫、濕傳感器、放大器送到單片機(jī)，實(shí)時(shí)測(cè)量瓦斯的壓力、溫度、濕度，及時(shí)通過(guò)液晶數(shù)碼管顯示其數(shù)值，達(dá)到報(bào)警預(yù)防的目的。
以下結(jié)合附圖以實(shí)施例具體說(shuō)明。


圖1示煤層瓦斯壓力、溫度、濕度檢測(cè)儀的復(fù)位電路、信號(hào)采集電路、液晶顯示電路和振蕩電路原理圖。
圖2示通訊接口電路、電源和工作指示電路原理圖。
圖中，1-復(fù)位電路；2-信號(hào)采集電路；3-液晶顯示電路；4-振蕩電路；5-通信接口電路；6-電源和工作指示電路；U1-看門狗定時(shí)器芯片；U2、U7-儀表放大器；U3-溫、濕度傳感器；U4、U5-光電耦合器；U6-單片機(jī)；U8-集成開(kāi)關(guān)電路電容濾波器；U9-液晶顯示器；U10-通信收發(fā)器；U11、U12-穩(wěn)壓芯片；U13-集電壓監(jiān)控、看門狗定時(shí)器芯片；UA1、UA2-非門；UA4-放大器；UA3-與門；D1-橋；D2-發(fā)光二極管；D3-整流橋；D4～D7-二極管；T1、T2-變壓器；C1、C2、C18～C23-電解電容；C3～C19-電容；Y-晶體振蕩器；R1～R12-電阻；A、B-接口；K-按鍵；具體實(shí)施方式
實(shí)施例，參照附圖1、2，煤層瓦斯壓力、溫度、濕度檢測(cè)儀是由中央處理器控制的復(fù)位電路1、信號(hào)采集電路2、液晶顯示電路3、振蕩電路4、通訊接口電路5、電源和工作指示電路6組成，復(fù)位電路1是由上復(fù)位、手動(dòng)復(fù)位和看門狗電路組成，當(dāng)系統(tǒng)中電或手動(dòng)復(fù)位時(shí)，單片機(jī)U6能立即復(fù)位，當(dāng)遇到程序死循環(huán)或程序跑飛時(shí)，看門狗電路能及時(shí)給單片機(jī)U6一個(gè)復(fù)位信號(hào)，防止程序跑飛。復(fù)位電路包括看門狗定時(shí)芯片U1、非門UA1、UA2、與門UA3、按鍵K、電解電容C1、C2、電容C3、C4、電阻R23；它們的連接關(guān)系是U1的1腳接8腳，2腳接C3一端和+5V電源，3、4腳接C3的另一端和地，6腳接信號(hào)采集電路中單片機(jī)U6的6腳，7腳接非門UA1的一端，UA1另一端接與門UA3的1腳，UA3的3腳接U6的1腳，UA3的2腳接UA2的一端，UA2另一端接按鍵K、C2、R23的一端，K的另一端接C2另一端，C1、C4一端，R23另一端接C1、C4另一端。
信號(hào)采集電路2是由中央處理器單片機(jī)U6控制溫、濕度傳感器，而溫、濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)為隔離現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)干擾，通過(guò)光電耦合器U4、U5進(jìn)行隔離再送入單片機(jī)U6，顯示煤層的溫、濕度情況。信號(hào)采集電路2包括單片機(jī)U6、儀表放大器U2、U7、溫、濕度傳感器U3、光電耦合器U4、U5、集成開(kāi)關(guān)電容濾波器U8、放大器UA4、電橋D1、發(fā)光二極管D2、電容C5～C19、電阻R1～R12；它們的連接關(guān)系是儀表放大器U2的3腳接電橋D1的2腳，U2的2腳接D1的4腳，D1的1腳接+5V電源，3腳接地，U2的1、8腳接R1的兩端，4、5腳接地，6腳接R13的一端，7腳接C5、C6一端，C5、C6的另一端接地；U6的3腳接D2一端，D2另一端接R2一端，R2另一端接地，U3的1腳接C7一端和+5V電源，2腳接C7的另一端和地，3腳接U5的1腳，4腳接R3一端和U4的1腳，R3的另一端接+5V電源，U4的2、3腳接地，4腳接U6的4腳，U5的2、3腳接地，4腳接U6的5腳；R13的另一端接C10、R4一端，C10另一端接C11一端和U7的1、2腳，C11另一端接R6、C12一端，R6另一端接U7的6、7腳和R8的一端，C12另一端接R5一端、U7的5腳，R5另一端接地，U7的8腳接C13的一端，C13另一端接地，R4另一端接C14一端、U7的3腳，C14另一端接地，U7的4腳接C15一端、-5V電源，C15另一端接地；U8的1腳接R7、C19一端，2腳接R7另一端，C19另一端接地，3、4腳接-15V電源，5腳接U6的2腳，7腳接+15V電源，8腳接C17、R12、R11、C16、R9一端、R8另一端、UA4的3腳，R10另一端接地，R9另一端接UA4的1腳、C18一端，C18另一端接地，UA4的2腳接R10一端、R11、C16另一端，R10另一端接地，R12、C17另一端接地。
液晶顯示電路3是把單片機(jī)U6要顯示的數(shù)據(jù)或時(shí)間進(jìn)行顯示。顯示電路3包括液晶顯示器U9；U9的1腳接+5V電源，2、3腳接單片機(jī)U6的35、34腳，4腳接地。
振蕩電路4的振蕩器Y的起振能及時(shí)通過(guò)液晶數(shù)碼顯示管顯示瓦斯的壓力、溫度、濕度。振蕩電路4包括晶體振蕩器Y、電容C8、C9；它們的連接關(guān)系是振蕩器Y的兩端接單片機(jī)U6的13、14腳和C8、C9一端，C8、C9另一端接地。
通訊接口電路5中設(shè)計(jì)一個(gè)485接口，可以與任何具備485接口的設(shè)備通信，當(dāng)?shù)V井下采用485接線時(shí)，該儀器可直接掛在總線上，非常方便，如果沒(méi)有485總線，也能通過(guò)485總線轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成別的總線信號(hào)，通訊接口電路5包括通信收發(fā)器U10、電阻R14～R18、接口A、B；它們的連接關(guān)系是U10的1腳接單片機(jī)U6的23腳，2、3腳接U6的25腳，4腳接U6的24腳，5腳接R17一端和地，6腳接R16的一端，R16另一端接接口B，7腳接R15的一端，R15的另一端接接口A，8腳接R14一端和電源，R14另一端接R17另一端。
電源和工作指示電路6，可以直接從礦井中的電纜取電，通過(guò)變壓器T1轉(zhuǎn)換成±5V電源，再通過(guò)變壓器T2轉(zhuǎn)換成±15V電壓可以適應(yīng)儀器的需要，電源和工作指示電路6包括變壓器T1、T2、整流橋D3、穩(wěn)壓芯片U11、U12、集電壓監(jiān)控、看門狗定時(shí)器芯片U13、二極管D4～D7、電解電容C20～C25，電阻R19～R22、±5V接口、±15V接口；它們的連接關(guān)系是T1的1、2腳接220V電源，3腳接D3的3腳，4腳接D3的1腳，D3的2腳接C20、C22一端和U11、U12的1腳，D3的4腳接C22、C20另一端、U11、U12的2腳、C21、C23一端和地，U11、U12的3腳接C23、C21的另一端和±5V電源的；U13的1腳接T2的2腳，5腳接R20、R21的一端，R20另一端接地，6腳接R22一端和+5V電源，7腳接R22的另一端、R19一端和T2的1腳，8腳接R19另一端；T2的3腳接D7、D5一端和地，4腳接D4、D6一端和地，D4另一端接D5另一端、C24一端、R21另一端和+15V電源，D6的另一端接D7的另一端、C25一端和-15V電源，C24、C25另一端接地。
權(quán)利要求1.一種煤層瓦斯壓力、溫度、濕度檢測(cè)儀，主要由復(fù)位電路(1)、液晶顯示電路(3)、振蕩電路(4)、通信接口電路(5)、電源和工作指示電路(6)組成，其特征在于它還包括信號(hào)采集電路(2)，信號(hào)采集電路(2)包括單片機(jī)U6、儀表放大器U2、U7、溫、濕度傳感器U3、光電耦合器U4、U5、集成開(kāi)關(guān)電容濾波器U8、放大器UA4、電橋D1、發(fā)光二極管D2、電容C5～C19、電阻R1～R12；它們的連接關(guān)系是儀表放大器U2的3腳接電橋D1的2腳，U2的2腳接D1的4腳，D1的1腳接+5V電源，3腳接地，U2的1、8腳接R1的兩端，4、5腳接地，6腳接R13的一端，7腳接C5、C6一端，C5、C6的另一端接地；U6的3腳接D2一端，D2另一端接R2一端，R2另一端接地，U3的1腳接C7一端和+5V電源，2腳接C7的另一端和地，3腳接U5的1腳，4腳接R3一端和U4的1腳，R3的另一端接+5V電源，U4的2、3腳接地，4腳接U6的4腳，U5的2、3腳接地，4腳接U6的5腳；R13的另一端接C10、R4一端，C10另一端接C11一端和U7的1、2腳，C11另一端接R6、C12一端，R6另一端接U7的6、7腳和R8的一端，C12另一端接R5一端、U7的5腳，R5另一端接地，U7的8腳接C13的一端，C13另一端接地，R4另一端接C14一端、U7的3腳，C14另一端接地，U7的4腳接C15一端、-5V電源，C15另一端接地；U8的1腳接R7、C19一端，2腳接R7另一端，C19另一端接地，3、4腳接-15V電源，5腳接U6的2腳，7腳接+15V電源，8腳接C17、R12、R11、C16、R9一端、R8另一端、UA4的3腳，R10另一端接地，R9另一端接UA4的1腳、C18一端，C18另一端接地，UA4的2腳接R10一端、R11、C16另一端，R10另一端接地，R12、C17另一端接地。
專利摘要本實(shí)用新型屬煤礦用檢測(cè)儀器，特別涉及一種煤層瓦斯壓力、溫度、濕度檢測(cè)儀，主要由復(fù)位電路(1)、液晶顯示電路(3)、振蕩電路(4)、通信接口電路(5)、電源和工作指示電路(6)組成，它還包括信號(hào)采集電路(2)，信號(hào)采集電路(2)包括單片機(jī)U
文檔編號(hào)G01D21/02GK2876716SQ20062009003
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月25日
發(fā)明者付華, 尹麗娜 申請(qǐng)人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)