专利名称：矿用支架压力测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用安全设备，尤其是涉及一种矿用支架压力测 试仪。
技术背景
在传统的煤矿安全生产所面临的三大自然灾害瓦斯爆炸、顶板冒顶、 水突出，瓦斯爆炸最为人们所熟知和重视，水的防治也随着整排水方案和 大功率水泵的出现而有了突破性得进展。但是，顶板冒顶的研究还远远跟 不上煤矿安全生产要求。大部分煤矿还停留在人工用压力机械表监测顶板 压力的阶段，大大延迟了相关领导了解矿井下一线资料，做出合理安排的 时间，而且在顶板来压的周期，人进去观测也具有一定的危险性。当然也 有一部分煤矿安装了煤矿矿压监测系统，由于该系统采用了 232/485传输 模式，只能独自成为一个系统，造成了系统的重复性建设，投资很大，维 护起来也浪费过多的人力和物力资源。 发明内容
本实用新型的目的是避免上述现有技术的缺陷，提供一种煤矿井下 顶板压力时时显示、传输并具有报警断电功能的矿用支架压力测试仪。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是包括壳体和线路板， 在壳体的前面具有显示屏和报警窗，线路板由电源部分、信号采集部分、 信号放大部分、A/D转换部分、信号处理部分、数字显示部分、信号远传
部分、控制电路部分组成，信号采集部分为200—1000hz频率信号的应变
片传感器，应变片传感器位于壳体的一侧，电源部分分别为信号采集部分、
信号放大部分、A/D转换部分、信号处理部分、数字显示部分、信号远传 部分、控制电路部分提供电源。
本实用新型的有益效果是由于采用与煤矿安全监控系统配套的信号
进行传输，不但能时时检测煤矿顶板的压力，并通过煤矿原有的安全生产 监控系统上传至地面调度室，为煤矿井下作业提供安全的生产保障，灵敏 度高，使用安全方便。
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图1为本实用新型矿用支架压力测试仪的示意图； 图2为图1所示矿用支架压力测试仪的左视图； 图3为本实用新型电路原理框图。
具体实施方式
从图1所示本实用新型矿用支架压力测试仪的示意图和图2的左视图 可以看出，本实用新型由壳体1和线路板7组成，在壳体1的前面具有有 机玻璃制作的显示屏2和报警窗3，壳体1的上部安装挂钩4，线路板7通 过固定架8固定在壳体1上。线路板7由电源部分、信号采集部分、信号 放大部分、A/D转换部分、信号处理部分、数字显示部分、信号远传部分、 控制电路部分组成。信号采集部分为200—1000hz频率信号的应变片传感 器6，应变片传感器6安装在壳体1的下部，壳体1的下部还装有航空插 头5，用于连接线路板中的电源部分和外接电源。
从图3所示本实用新型电路原理框图可以看出，信号采集部分即应变 片传感器把采集的信号传输给信号放大部分，经放大后再经过A/D转换， 信号进入单片机进行运算处理，结果经过显示电路处理后在数码管上显示， 并通过远传电路将信号远传到远处的分站上，分站在经过主控接口传到电 脑上，通过软件进行分析。电源部分分别为信号采集部分、信号^(大部分、 A/D转换部分、信号处理部分、数字显示部分、信号远传部分、控制电路 部分提供电源。
电源电路由D1-D3、 Rl-R4、 Ll、 L2、 Cl-C4、 IC1、 IC2等组成，IC1、 IC2是DC-DC电源稳压�？椋梢允�34063， Dl-D3是二极管，可以是4007， Rl-R4是1/2W金属膜电阻，Cl-C4是电介电容器。显示电路由IC3-IC6、 R5-R31、 4个LED组成，其中IC3-IC6是数字显示驱动集成电路，可以是 74HC64数字显示驱动集成电路，LED是数码管显示电路，R5-R31是1/2W 金属膜电阻。信号放大和A/D转换电路由IC7-IC9、 R32-R40、 C5、 RW1、 BG1等组成，其中，IC7、 IC8是信号放大集成电路，可以是OP07运放集 成块，IC9是信号(A/D)转换电路，可以是1549集成块，R32-R40是1/2W
金属膜电容，RW1是可调电位器，BG1是三极管。信号远传电路由ICIO、 R41、 R42、 R43、 C6-C10、 BG2、 BG3、 D4、 LED1组成。其中，IC10是 远传控制芯片，可以是MAX232, R41、 R42、 R43是1/2W金属膜贴片电 阻，C6-C10是贴片式电介电容器，BG2是PNP型三极管，可以是8550， BG3是NPN型三极管，可以是8050， D4是二极管，可以是4148， LED 是红色发光二极管。控制电路是由R44、 R45、 IC1K组成，其中IC11是 光电耦合器，可以是4N31、 4N33等，R44、 R45是贴片式1/2金属膜贴片 电阻。声光报警电路由BG4、 BG5、 BG6、 DW1、 Cll、 R46-R51、 SPEAKER 组成，其中BG4是PNP型三极管，可以是8550, BG5、 BG6是NPN型三 极管，可以是8050,C11是贴片式电解电容器，R46-R51是1/2W金属膜贴 片电阻，SPEAKER是5-12V蜂鸣器。
使用本实用新型时，通入18V直流电，电源电路将电压进行压降和处 理，为整机提供电源，敏感元件(应变片传感器)将信号进行采集，经过 信号放大电路和A/D转换电路后，进入单片机处理，然后在LED数码管 上显示，并通过远传电路将信号上传到分站等上级单位，通过软件进行分 析。
本实用新型能通过�？仄鞫粤愕�、满度、报警点、断电点进行设置， 当显示值达到报警值或断电值时，传感器能进行相应的动作，为井下的工 作人员提供报警信号，为及时地避免人员伤亡提供信号，为煤矿的安全生 产提供了可靠的依据。
权利要求1、一种矿用支架压力测试仪，包括壳体(1)和线路板(7)，其特征是在壳体(1)的前面具有显示屏(2)和报警窗(3)，所述线路板(7)由电源部分、信号采集部分、信号放大部分、A/D转换部分、信号处理部分、数字显示部分、信号远传部分、控制电路部分组成，所述信号采集部分为200—1000hz频率信号的应变片传感器(6)，应变片传感器(6)位于所述壳体(1)的一侧，所述电源部分分别为信号采集部分、信号放大部分、A/D转换部分、信号处理部分、数字显示部分、信号远传部分、控制电路部分提供电源。
2、 根据权利要求1所述的矿用支架压力测试仪，其特征是所述电源 部分包括D1-D3、 Rl-R4、 Ll、 L2、 Cl-C4、 IC1、 IC2组成的电源电路。
3、 根据权利要求1所述的矿用支架压力测试仪，其特征是所述信号 放大部分和A/D转换部分包括IC7-IC9、 R32-R40、 C5、 RW1、 BG1组成 的信号放大和A/D转换电路。
4、 根据权利要求1所述的矿用支架压力测试仪，其特征是所述数字 显示部分包括IC3-IC6、 R5-R31、 4个LED组成的显示电路。
5、 根据权利要求1所述的矿用支架压力测试仪，其特征是所述信号 远传部分包括ICIO、 R41、 R42、 R43、 C6-C10、 BG2、 BG3、 D4、 LED1 组成的信号远传电路。
6、 根据权利要求1所述的矿用支架压力测试仪，其特征是所述控制电路部分包括R44、 R45、 IC11组成的控制电路。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用支架压力测试仪，包括壳体和线路板，在壳体的前面具有显示屏和报警窗，线路板由电源部分、信号采集部分、信号放大部分、A/D转换部分、信号处理部分、数字显示部分、信号远传部分、控制电路部分组成，信号采集部分为200-1000hz频率信号的应变片传感器，应变片传感器位于壳体的一侧，电源部分分别为其它部分提供电源。本实用新型不但能时时检测煤矿顶板的压力，并通过煤矿原有的安全生产监控系统上传至地面调度室，为煤矿井下作业提供安全的生产保障，灵敏度高，使用安全方便。
文档编号G01L1/20GK201193964SQ20082002129
公开日2009年2月11日 申请日期2008年4月29日 优先权日2008年4月29日
发明者虎 张, 张海峰, 张海涛, 范炜琳, 郭新峰 申请人:泰安市国华科技机电设备有限公司
专业数控铣床产品供应商
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