專利名稱：一種礦用巷道斷面變形測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測量裝置，尤其是一種礦用巷道斷面變形測量裝置。
背景技術(shù)：
在煤礦巷道掘進(jìn)后，由于地應(yīng)力等作用，巷道尺寸不斷在變化，及時測量巷道斷面變形情況，分析其獲得的支護(hù)效果，掌握巷道斷面變形規(guī)律是很有必要的。目前，巷道斷面變形測量裝置主要有機(jī)械式，機(jī)械式測量巷道斷面變形的主要問題就是容易引起較大的誤差，并且需要工人按時去記錄數(shù)據(jù)，常常出現(xiàn)工人記錄數(shù)據(jù)不及時及精度不高而導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析不準(zhǔn)確等問題。目前使用的電子式裝置一般不能自動存儲數(shù)據(jù)或需要專門設(shè)備和軟件與上位機(jī)進(jìn)行通信，操作過程復(fù)雜。故需要設(shè)計一種能夠自動記錄數(shù)據(jù)、操作方便且有較高精度的測量巷道斷面變形的儀器。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對已有技術(shù)中存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、 安全可靠、測量準(zhǔn)確的礦用巷道斷面變形測量裝置。本實(shí)用新型的礦用巷道斷面變形測量裝置，包括固定在煤巖體一側(cè)幫上的防爆殼體，防爆殼體內(nèi)設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)分別連接有固定在防爆殼體上的超聲波換能頭發(fā)射器、 超聲波換能頭接收器和溫度傳感器，防爆殼體的下方設(shè)有與單片機(jī)相連傳輸數(shù)據(jù)的USB接口 ；與防爆殼體相對的煤巖體另一側(cè)幫上設(shè)有反射板，反射板經(jīng)固定桿固定在煤巖體中，固定桿與反射板的連接處設(shè)有萬向球。所述的反射板為平整光滑的正方形鋼板，邊長約20cm ;USB接口處的防爆殼體上設(shè)有開口 ；所述的防爆殼體經(jīng)膨脹螺栓8固定在巷道煤巖上。有益效果有益效果本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，利用超聲波的傳播原理，設(shè)計的單片機(jī)利用超聲波換能頭把位移量轉(zhuǎn)換成電信號進(jìn)行監(jiān)測記錄，可準(zhǔn)確有效地測量巷道斷面變形量，掌握巷道斷面變形規(guī)律，為巷道支護(hù)效果提供參考。與同類設(shè)備相比，自動記錄數(shù)據(jù)及時間，更加輕巧，便于礦井下環(huán)境的安裝。具有結(jié)構(gòu)簡單，測量準(zhǔn)確，施工方便， 易操作，安全可靠等特點(diǎn)，并具有廣泛的實(shí)用性。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中1 一煤巖體，2 —超聲波換能頭發(fā)射器，3 —超聲波換能頭接收器，4 一防爆殼體，5 —萬向球，6 —固定桿，7 —反射板，8 —膨脹螺栓，9 一溫度傳感器，10 —單片機(jī)， 11 - USB 接口，12 —開口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施作進(jìn)一步描述[0010]如圖所示，本由礦用巷道斷面變形測量裝置主要由超聲波換能頭發(fā)射器2、超聲波換能頭接收器3、防爆殼體4、溫度傳感器9、單片機(jī)10、反射板7、萬向球5、USB接口 11、防爆殼體4組成。防爆殼體4固定在煤巖體1 一側(cè)幫上，單片機(jī)10設(shè)在防爆殼體4內(nèi)，單片機(jī)10分別連接有超聲波換能頭發(fā)射器2、超聲波換能頭接收器3和溫度傳感器9，超聲波換能頭發(fā)射器2、超聲波換能頭接收器3和溫度傳感器9固定在防爆殼體4上，與單片機(jī)10相連的USB接口 11設(shè)在防爆殼體4的下方，USB接口 11處的防爆殼體4上設(shè)有開口 12，便于維修與傳輸數(shù)據(jù)；防爆殼體4經(jīng)膨脹螺栓8固定在巷道煤巖1上。與防爆殼體4相對的煤巖體1另一側(cè)幫上設(shè)有反射板7，反射板7為平整光滑的正方形鋼板，邊長約20cm。反射板 7經(jīng)固定桿6固定在煤巖體1中，固定桿6與反射板7的連接處設(shè)有萬向球5。工作原理及工作過程，首先在煤巖體1內(nèi)打好安裝孔，將固定桿6固定在孔內(nèi)，然后將反射板7和萬向球5安裝到固定桿上；最后在巷道另一側(cè)正對反射板位置用固定裝置 8將裝置固定在煤巖體1上；然后開機(jī)初始化，進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。超聲波換能頭發(fā)射器2發(fā)射的超聲波通過反射板7反射后，由超聲波換能頭接收器3接收反射聲波，經(jīng)單片機(jī)10轉(zhuǎn)換， 計算機(jī)軟件程序控制發(fā)射接收時間差，同時由溫度傳感器9獲得巷道內(nèi)當(dāng)前溫度，用以調(diào)整溫度對聲波傳播速度的影響，通過聲波傳播路程計算公式可計算出巷道斷面尺寸，并對數(shù)據(jù)及采集時刻自動排序存儲。
權(quán)利要求1.一種礦用巷道斷面變形測量裝置，其特征在于它包括固定在煤巖體(1) 一側(cè)幫上的防爆殼體(4)，防爆殼體(4)內(nèi)設(shè)有單片機(jī)(10)，單片機(jī)(10)分別連接有固定在防爆殼體(4)上的超聲波換能頭發(fā)射器(2)、超聲波換能頭接收器(3)和溫度傳感器(9)，防爆殼體 (4)的下方設(shè)有與單片機(jī)(10)相連傳輸數(shù)據(jù)的USB接口(11)；與防爆殼體(4)相對的煤巖體(1)另一側(cè)幫上設(shè)有反射板(7)，反射板(7)經(jīng)固定桿(6)固定在煤巖體(1)中，固定桿 (6)與反射板(7)的連接處設(shè)有萬向球(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用巷道斷面變形測量裝置，其特征在于所述的反射板(7) 為平整光滑的正方形鋼板，邊長約20cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用巷道斷面變形測量裝置，其特征在于所述的USB接口 (11)處的防爆殼體(4)上設(shè)有開口(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用巷道斷面變形測量裝置，其特征在于所述的防爆殼體 (4 )經(jīng)膨脹螺栓(8 )固定在煤巖體(1)上。
專利摘要一種礦用巷道斷面變形測量裝置，包括固定在煤巖體一側(cè)幫上的防爆殼體，防爆殼體內(nèi)設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)分別連接有固定在防爆殼體上的超聲波換能頭發(fā)射器、超聲波換能頭接收器和溫度傳感器，防爆殼體的下方設(shè)有與單片機(jī)相連傳輸數(shù)據(jù)的USB接口；與防爆殼體相對的煤巖體另一側(cè)幫上設(shè)有反射板，反射板經(jīng)固定桿固定在煤巖體中，固定桿與反射板的連接處設(shè)有萬向球?？蓽?zhǔn)確有效地測量巷道斷面變形量，掌握巷道斷面變形規(guī)律，為巷道支護(hù)效果提供參考。具有結(jié)構(gòu)簡單，測量準(zhǔn)確，施工方便，易操作，安全可靠等特點(diǎn)。
文檔編號G01B17/04GK202024746SQ20112002034
公開日2011年11月2日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者劉長友, 周濤, 張大恒, 張寧波, 李建偉, 王東 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)