專利名稱：應(yīng)變式壓力檢測變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)變式壓力檢測變送器，屬于地下施工安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著構(gòu)建和諧社會(huì)與科學(xué)發(fā)展觀理念的深入人心，人們對安全工作的意識(shí)不斷加強(qiáng)，特別是工程施工中的安全尤其不能有一絲一毫懈怠，比如煤礦巷道、金屬礦山、隧道工程等施工現(xiàn)場， 一旦發(fā)生坍塌，后果之嚴(yán)重，影響之惡劣是可想而知的。近年來，中國安全施工監(jiān)理職能部門十分重視，從思想上、組織上、措施上都做了很多工作，盡可能最大限度地降低工程施工中的安全事故，各施工單位也采取了很多辦法，在保障施工安全方面取得了明顯效果?，F(xiàn)有技術(shù)中，采用錨桿支護(hù)方式在煤礦巷道支護(hù)、邊坡治理、地下工程中得到廣泛的應(yīng)用，取得了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。但是，由于巖土工程的失穩(wěn)破壞，都是從漸變到突變的發(fā)展過程，因此，釆用錨桿支護(hù)方式，單憑人的直覺和肉眼是難以發(fā)現(xiàn)的。因此，研究開發(fā)一種可隨時(shí)監(jiān)測巷道支護(hù)構(gòu)件受力大小(特別是錨索、錨桿受力大小)以及圍巖體應(yīng)力變化，對于研究錨桿在上述工程中的作用機(jī)理，評價(jià)工程的安全可靠性和支護(hù)設(shè)計(jì)的合理性具有非常重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有測量精度高、可隨時(shí)監(jiān)測巷道中錨索錨桿受力大小和圍巖體應(yīng)力變化的應(yīng)變式壓力檢測變送器。本實(shí)用新型的應(yīng)變式壓力檢測變送器是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種應(yīng)變式壓力檢測變送器，包括箱體，所述箱體中部固定控制電路，所述箱體的左側(cè)設(shè)置第一航空插座及第一四芯插座，所述箱體右側(cè)設(shè)置第二航空插座及第二四芯插座。
所述控制電路包括微處理器，所述微處理器與存儲(chǔ)器、RS485芯片、移位寄存器及數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊連接，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊連接第一放大器及第二放大器，第一放大器及第二放大器均與第一航空插座及第二航空插座連接，第一航空插座用于控制電路與半橋應(yīng)變式傳感器的連接，第二航空插座用于控制電路與全橋應(yīng)變式傳感器的連接，寬電壓模塊把外部直流電壓降低5V為微處理器、存儲(chǔ)器、RS485芯片、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊、第一放大器及第二放大器、移位寄存器、基準(zhǔn)電壓模塊供電。
所述箱體上設(shè)箱蓋，所述箱蓋上設(shè)有指示燈觀察窗，監(jiān)測人員能夠通過觀察窗觀察到電路指示燈的工作情況，進(jìn)而掌握控制電路的工作狀態(tài)。
應(yīng)變式壓力檢測變送器主要用來監(jiān)測巷道中錨索錨桿受力大小和圍巖體應(yīng)力變化，具有預(yù)警功能，也可用于其它金屬礦山或隧道工程監(jiān)測。當(dāng)應(yīng)變式壓力檢測變送器接入半橋應(yīng)變式傳感器或全橋應(yīng)變式傳感器時(shí)，應(yīng)變式壓力檢測變送器將半橋應(yīng)變式傳感器或全橋應(yīng)變式傳感器的微弱模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過RS485總線的方式，將數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控分站，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測半橋應(yīng)變式傳感器或全橋應(yīng)變式傳感器數(shù)字信號(hào)變化量的大小。
本實(shí)用新型的應(yīng)變式壓力檢測變送器相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 本實(shí)用新型采用RS485協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使得傳輸距離遠(yuǎn)，通用性強(qiáng)，互換性高，對巖土工程這個(gè)特殊環(huán)境的施工安全監(jiān)測具有特殊效果。
2、 本實(shí)用新型采用微處理器做為核心電路，通過快速地?cái)?shù)據(jù)處理和分析，確保了監(jiān)測的精確度，最大限度地降低了誤差，為預(yù)防安全事故打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3、 本實(shí)用新型采用微處理器做為核心電路，使得監(jiān)測手段智能化、監(jiān)測結(jié)果數(shù)字化，大大提高了安全施工的可靠性。
4、 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，連接方便，安裝容易。


圖1為本實(shí)用新型的應(yīng)變式壓力檢測變送器結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型的應(yīng)變式壓力檢測變送器控制電路圖及實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員能夠清楚理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明
一種應(yīng)變式壓力檢測變送器，如圖l所示，包括箱體3，箱體3中部固定控制電路4，箱體3左側(cè)設(shè)置第一航空插座2及第一四芯插座1，箱體3右側(cè)設(shè)置第二航空插座8及第二四芯插座7。
如圖2所示，控制電路4包括微處理器4.1，微處理器4. 1與存儲(chǔ)器4. 2、 RS485芯片4. 5、移位寄存器4. 4及數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊4. 3連接，數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊4. 3連接第一放大器4. 6及第二放大器4.7。
如圖1所示，箱體3上設(shè)箱蓋5，箱蓋5上設(shè)有指示燈觀察窗6。實(shí)施例
本實(shí)用新型的應(yīng)變式壓力檢測變送器，如圖1及圖2所示，包括箱體3，箱體3中固定控制電路4，控制電路4與第一航空插座2、第二航空插座8連接，第一航空插座2與外部的半橋應(yīng)變式傳感器100連接，第二航空插座8與外部的全橋應(yīng)變式傳感器200連接，第一四芯插座1將外部電壓通過精密基準(zhǔn)電壓模塊4. 9及負(fù)精密基準(zhǔn)電壓模塊4. 10接入控制電路4，第二四芯插座7通過控制電路4的微處理器4. 1及RS485芯片4. 5與遠(yuǎn)端監(jiān)測分站通訊連接并將數(shù)字信號(hào)輸出到遠(yuǎn)端監(jiān)測分站；控制電路4包括微處理器4. 1，微處理器4. 1分別與存儲(chǔ)器4. 2、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊4. 3、移位寄存器4. 4、 RS485芯片4. 5相連接，數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊4. 3與第一放大器4. 6、第二放大器4. 7相連接；當(dāng)通過第一航空插座2接入半橋應(yīng)變式傳感器100時(shí)，微處理器4. l通過移位寄存器4.4控制第一電子開關(guān)101、第二電子開關(guān)102、第五電子開關(guān)105、第六電子開關(guān)106導(dǎo)通，將半橋應(yīng)變式傳感器100的信號(hào)及第一電阻120與第二電阻130間的信號(hào)輸入到第一放大器4. 6及第二放大器4. 7中，實(shí)現(xiàn)半橋應(yīng)變式傳感器100的信號(hào)測量；當(dāng)通過第一航空插座2接入全橋應(yīng)變式傳感器200時(shí)，微處理器4. 1通過移位寄存器4.4控制第一電子開關(guān)101、第二電子開關(guān)102、第三電子開關(guān)103、第四電子開關(guān)104導(dǎo)通，將全橋應(yīng)變式傳感器200的信號(hào)輸入到第一放大器4. 6及第二放大器4. 7中，實(shí)現(xiàn)全橋應(yīng)變式傳感器200的信號(hào)測量。同理，當(dāng)通過第二航空插座8接入半橋應(yīng)變式傳感器100時(shí)，微處理器4. 1通過移位寄存器4. 4控制第七電子開關(guān)107、第八電子開關(guān)108、第十一電子開關(guān)111、第十二電子開關(guān)112導(dǎo)通，將半橋應(yīng)變式傳感器100的信號(hào)及第三電阻140與第四電阻150間的信號(hào)輸入到第一放大器4. 6及第二放大器4. 7中，實(shí)現(xiàn)半橋應(yīng)變式傳感器100的信號(hào)測量；當(dāng)通過第二航空插座8接入全橋應(yīng)變式傳感器200時(shí)，微處理器4. 1通過移位寄存器4.4控制第一電子開關(guān)101、第二電子開關(guān)102、第九電子開關(guān)109、第十電子開關(guān)110導(dǎo)通，將全橋應(yīng)變式傳感器200的信號(hào)輸入到第一放大器4. 6及第二放大器4. 7中，實(shí)現(xiàn)全橋應(yīng)變式傳感器200的信號(hào)測量；微處理器4. 1、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊4. 3、存儲(chǔ)器4. 2、移位寄存器4. 4、 RS485芯片4. 5、第一放大器4. 6、第二放大器4. 7由寬電壓模塊4. 8供電，寬電壓模塊4. 8通過精密基準(zhǔn)電壓模塊4. 9、負(fù)精密基準(zhǔn)電壓模塊4. 10連接著各電子開關(guān)。具體工作過程以監(jiān)測煤礦巷道支護(hù)中錨索端部受力大小為例，首先在煤礦支護(hù)巷道中將錨索測量計(jì)和本檢測變送器連接，本檢測變送器和調(diào)試儀(圖中未示)連接，調(diào)試儀預(yù)熱規(guī)定時(shí)間后，給本檢測變送器發(fā)送系數(shù)、橋路指令(半橋還是全橋傳感器)和校零指令，斷開調(diào)試儀，將錨索測量計(jì)(圖中未示)安裝在錨索(圖中未示)端部，然后將錨索測力計(jì)和本檢測變送儀連接，然后再與監(jiān)測分站連接；當(dāng)錨索受力時(shí)，錨索測力計(jì)的應(yīng)變計(jì)(即傳感器)發(fā)生變化，本檢測變送儀將應(yīng)變計(jì)的變化轉(zhuǎn)換為差壓信號(hào)，通過第一放大器4. 6、第二放大器4. 7、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊4. 3傳送給微處理器4. 1，微處理器4. 1得到數(shù)據(jù)后和存儲(chǔ)器4. 2進(jìn)行比較得出差值，然后除以標(biāo)定系數(shù)，得到一個(gè)工程數(shù)據(jù)，然后將此數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測分站中，以供技術(shù)人員分析處理。本新型安裝簡單，監(jiān)測準(zhǔn)確，效果明顯，為煤礦巷道頂板、金屬礦山、隧道的支護(hù)構(gòu)件和圍巖體應(yīng)力監(jiān)測起到良好作用。
權(quán)利要求1、一種應(yīng)變式壓力檢測變送器，其特征在于，包括箱體(3)，所述箱體(3)中部固定控制電路(4)，所述箱體(3)的左側(cè)設(shè)置第一航空插座(2)及第一四芯插座(1)，所述箱體(3)右側(cè)設(shè)置第二航空插座(8)及第二四芯插座(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)變式壓力檢測變送器，其特征在于，所述控制電路(4)包括微處理器(4. 1)，所述微處理器(4. 1)與存儲(chǔ)器(4.2)、 RS485芯片(4.5)、移位寄存器(4.4)及數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊(4. 3)連接，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊(4. 3)連接第一放大器(4. 6)及第二放大器(4. 7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)變式壓力檢測變送器，其特征在于，所述箱體(3)上設(shè)箱蓋(5)，所述箱蓋(5)上設(shè)有指示燈觀察窗(6)。
專利摘要一種應(yīng)變式壓力檢測變送器，包括箱體，箱體中部固定控制電路，箱體的左側(cè)設(shè)置第一航空插座及第一四芯插座，箱體右側(cè)設(shè)置第二航空插座及第二四芯插座，控制電路包括微處理器，微處理器與存儲(chǔ)器、RS485芯片、移位寄存器及數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊連接，數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊連接第一放大器及第二放大器。將本實(shí)用新型中的控制電路與外部的應(yīng)變式半橋或全橋傳感器連接，能夠監(jiān)測煤礦巷道支護(hù)中錨索端部受力大小，并將其監(jiān)測到數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測分站，由監(jiān)測人員進(jìn)行分析處理。本實(shí)用新型安裝簡單，監(jiān)測準(zhǔn)確，效果明顯，為煤礦巷道頂板、金屬礦山、隧道的支護(hù)構(gòu)件和圍巖體應(yīng)力監(jiān)測起到良好作用。
文檔編號(hào)G01L1/22GK201417190SQ200920109558
公開日2010年3月3日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者吳志剛, 吳擁政, 康紅普 申請人:天地科技股份有限公司