The invention relates to a mine ultrasonic anemometer and wind method, wherein, the ultrasonic anemometer comprises a main control module, filter circuit, signal amplification circuit, according to the six ultrasonic receiving sensor, distributed data processing module, server and computer terminal 3D coordinates; the three-dimensional coordinate system including three mutually perpendicular axes, each axis of the distribution of two relative to the ultrasonic receiving sensor, each axis two ultrasonic receiving sensor on both sides of the symmetrical distribution of origin. The invention provides a mine ultrasonic wind speed wind direction device and a wind measuring method thereof, which can be adapted to the abominable use environment of a mine.
【技术实现步骤摘要】
一种矿用超声波风速风向仪及其测风方法
本专利技术属于测风
,涉及一种矿用超声波风速风向仪及其测风方法。
技术介绍
矿井通风为煤矿用风地点输送新鲜空气,并排出污浊空气,是矿井安全和矿工工作环境的基础保障。为及时准确掌握井下通风系统运行状况,对矿井通风巷道进行风速、风量测量是煤矿的日常工作,需要投入大量的人力和时间。而先进的测量装置和测风方法可以提高风速、风量测量精度和测风效率。现阶段,我国矿井主要采用叶轮机械式风速表对用风点的风速、风量测量。测量过程中,叶轮机械式风速表叶片在风流驱动下发生转动,带动风速表内部转轴运动进而实现风速、风量的测量。但由于机械式风速表的设计特点,启动风速较高(一般在0.2m/s以上),不能满足《煤矿安全规程》中岩巷风速不小于0.15m/s的要求;机械式风速表采用巷道断面线路法测量平均风速,对测量人员经验要求高,测量精度受人为因素影响大;测量需要一分钟,且配备秒表,测量时间过长;测量过程中易受井下潮湿、多尘等复杂恶劣环境影响,造成叶片腐蚀。以上诸多原因导致在投入大量人力和时间的情况下仍不能准确掌握通风系统状况。基于以上因素,在矿井需风地点风速、风量的测量过程中,迫切需要一种性能稳定、启动风速低、测量精度高,能适应矿井恶劣使用环境的风速风向测量仪器。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种矿用超声波风速风向仪及其测风方法,能够适应矿井恶劣的使用环境。为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种矿用超声波风速风向仪,包括主控模块、滤波电路、信号放大电路、按照空间三维坐标系分布的六个超声波收发传感器、数据处理模块、服务器 ...
【技术保护点】
一种矿用超声波风速风向仪,其特征在于,包括主控模块、滤波电路、信号放大电路、按照空间三维坐标系分布的六个超声波收发传感器、数据处理模块、服务器及电脑终端;所述空间三维坐标系中包括三条互相垂直的坐标轴,每条坐标轴上各分布两个相对的超声波收发传感器,每条坐标轴上的两个超声波收发传感器在原点两侧对称分布;其中:所述主控模块发送开始测量信号,所述滤波电路及所述信号放大电路开始工作,所述超声波收发传感器两两对发测速超声波信号,直至所有超声波收发传感器均完成测速超声波信号的收发;所述主控模块将测定数据传输到所述数据处理模块进行数据处理,以获得矿井巷道的风速风向信息;所述数据处理模块通过RS485或WIFI信号将所述风速风向信息传输到所述服务器及控制电脑终端。
【技术特征摘要】
1.一种矿用超声波风速风向仪,其特征在于,包括主控模块、滤波电路、信号放大电路、按照空间三维坐标系分布的六个超声波收发传感器、数据处理模块、服务器及电脑终端;所述空间三维坐标系中包括三条互相垂直的坐标轴,每条坐标轴上各分布两个相对的超声波收发传感器,每条坐标轴上的两个超声波收发传感器在原点两侧对称分布;其中:所述主控模块发送开始测量信号,所述滤波电路及所述信号放大电路开始工作,所述超声波收发传感器两两对发测速超声波信号,直至所有超声波收发传感器均完成测速超声波信号的收发;所述主控模块将测定数据传输到所述数据处理模块进行数据处理,以获得矿井巷道的风速风向信息;所述数据处理模块通过RS485或WIFI信号将所述风速风向信息传输到所述服务器及控制电脑终端。2.根据权利要求1所述的矿用超声波风速风向仪,其特征在于,所述超声波收发传感器包括超声波换能器、收发信号主控模块、声波发射驱动模块、滤波放大模块、时间计算单元、信号处理模块以及回波信号接收模块,其中:所述超声波换能器包括依次相连的缓冲保护层、声波吸收物质和控制电路模块,所述超声波换能器的外壳上涂有隔音涂层,所述缓冲保护层中设置有压电振子,所述控制电路模块通过信号线缆与外部进行数据交互。3.根据权利要求2所述的矿用超声波风速风向仪,其特征在于,所述缓冲保护层由硬质硅脂材料构成,以保护所述超声波换能器内部的压电振子及控制电路模块不受井下环境的影响。4.根据权利要求2所述的矿用超...
【专利技术属性】
技术研发人员:张庆华,赵旭生,姚亚虎,梁军,罗广,徐雪战,李明建,隆清明,林雪峰,宁小亮,邹云龙,马国龙,崔俊飞,岳俊,谈国文,
申请(专利权)人:中煤科工集团重庆研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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