一种基于倾角传感器的活柱缩量监测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于倾角传感器的活柱缩量监测方法，属于矿用设备技术领域，在支架顶梁、底座、前连杆各布置一个倾角传感器，通过倾角传感器分别监测支架顶梁、底座、前连杆的实时倾角，结合支架顶梁、底座、掩护梁、前梁杆及后连杆的长度，计算出垂直底座的支架支撑高度OG的长度，再通过监测t

A monitoring method of the shrinkage of the movable column based on the inclination sensor

【技术实现步骤摘要】
一种基于倾角传感器的活柱缩量监测方法
本专利技术属于矿用设备
，具体涉及一种基于倾角传感器的活柱缩量监测方法。
技术介绍
目前，活柱缩量的监测主要采用机械式和激光式。机械式支架高度监测仪主要通过抱箍将监测仪器主体及测点固定到立柱上，监测仪器主体与测点之间通过钢丝绳或拉杆连接。随着立柱的伸缩，钢丝绳或者拉杆拉长或者缩短，监测仪器主体内监测传感器通过监测钢丝绳或者拉杆长度变化反应活柱缩量，但是，由于支架不断升降的工作特性及工作面恶劣的工作环境，机械式支架高度监测仪在工作面适应性不强，钢丝绳测线或拉杆一直处于绷紧状态，工作面支架在回采过程中不断升降，立柱不断伸缩，在反复拉伸下，监测主体内部的拉紧复位机构容易失效，钢丝绳不能保持绷紧状态，无法保持工作；工作面煤尘量大，湿度大，潮湿的煤尘吸附到钢丝测线或者拉杆上，腐蚀钢丝绳测线或拉杆，影响监测仪器的持续使用；激光式活柱缩量监测仪通过激光测距传感器监测活柱缩量，将激光测距传感器安装在立柱固定柱上，通过检查立柱顶端与激光测距式传感器之间的距离变化，来确定活柱缩量；但是，工作面回采过程煤尘较大，导致激光散射，煤尘易覆盖于激光测距传感器上，导致无法正常使用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种基于倾角传感器的活柱缩量监测方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于倾角传感器的活柱缩量监测方法，包括如下步骤：步骤1：在液压支架的顶梁、底座、前连杆上各布置一个倾角传感器，分别为第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器；步骤2：通过第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器分别测量支架顶梁、底座、前连杆的倾角；分别记为α1、α2、α3；步骤3：结合支架顶梁、底座、掩护梁、前梁杆及后连杆的长度，计算液压支架活柱缩量；具体包括如下步骤：步骤3.1：在四连杆CDEF中，∠CFE＝α2+α3，∠FCD＝∠FCE+∠ECD，作EH垂直CF，连接CE；由余弦定理得步骤3.2：连接BF，∠BCF＝180°-∠FCD，在三连杆BFC中：步骤3.3：连接BG，∠BFG＝180°-∠CFE-∠BFC；在三角形BFG中：在三连杆AGB中：∠ABG＝α1+α2+∠BFC-∠GBF(9)；在三角形OGB中：∠GOB＝180°-∠OGB-∠OBG(10)；其中，在四连杆CDEF中，CD、DE、EF及CF长度已知；根据公式(1)～(11)，即得到垂直底座的支架支撑高度OG的长度；步骤3.4：设在t1时刻支架支撑高度OG为HOG，t2时刻支架支撑高度OG为HOG'；则t1到t2时刻的液压支架活柱缩量为：ΔHOG＝HOG'-HOG。优选地，倾角传感器能够监测水平和垂直方向的角度。优选地，支架顶梁、底座、前连杆的倾角为实时变化的倾角。本专利技术所带来的有益技术效果：本专利技术中的倾角芯片可以快速监测倾角，为监测支架活柱缩量提供了新途径；在工作面液压支架关键构件上安装一组倾角传感器，监测液压支架关键构件的倾角，结合液压支架结构，计算出液压支架活柱缩量。附图说明图1为本专利技术实施方案的结构示意图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：如图1所示，一种基于倾角传感器的活柱缩量监测方法，包括如下步骤：步骤1：在液压支架的顶梁、底座、前连杆上各布置一个倾角传感器，分别为第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器；步骤2：通过第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器分别测量支架顶梁、底座、前连杆的倾角；分别记为α1、α2、α3；步骤3：结合支架顶梁、底座、掩护梁、前梁杆及后连杆的长度，计算液压支架活柱缩量；具体包括如下步骤：步骤3.1：在四连杆CDEF中，∠CFE＝α2+α3，∠FCD＝∠FCE+∠ECD，作EH垂直CF，连接CE；由余弦定理得步骤3.2：连接BF，∠BCF＝180°-∠FCD，在三连杆BFC中：步骤3.3：连接BG，∠BFG＝180°-∠CFE-∠BFC；在三角形BFG中：在三连杆AGB中：∠ABG＝α1+α2+∠BFC-∠GBF(9)；在三角形OGB中：∠GOB＝180°-∠OGB-∠OBG(10)；其中，在四连杆CDEF中，CD、DE、EF及CF长度已知；根据公式(1)～(11)，即得到垂直底座的支架支撑高度OG的长度；步骤3.4：设在t1时刻支架支撑高度OG为HOG，t2时刻支架支撑高度OG为HOG'；则t1到t2时刻的液压支架活柱缩量为：ΔHOG＝HOG'-HOG。倾角传感器能够监测水平和垂直方向的角度。支架顶梁、底座、前连杆的倾角为实时变化的倾角。当然，上述说明并非是对本专利技术的限制，本专利技术也并不仅限于上述举例，本
的技术人员在本专利技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于倾角传感器的活柱缩量监测方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤1：在液压支架的顶梁、底座、前连杆上各布置一个倾角传感器，分别为第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器；/n步骤2：通过第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器分别测量支架顶梁、底座、前连杆的倾角；分别记为α

【技术特征摘要】
1.一种基于倾角传感器的活柱缩量监测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：在液压支架的顶梁、底座、前连杆上各布置一个倾角传感器，分别为第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器；
步骤2：通过第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器分别测量支架顶梁、底座、前连杆的倾角；分别记为α1、α2、α3；
步骤3：结合支架顶梁、底座、掩护梁、前梁杆及后连杆的长度，计算液压支架活柱缩量；具体包括如下步骤：
步骤3.1：在四连杆CDEF中，∠CFE＝α2+α3，∠FCD＝∠FCE+∠ECD，作EH垂直CF，连接CE；
由余弦定理得









步骤3.2：连接BF，∠BCF＝180°-∠FCD，在三连杆BFC中：



步骤3.3：连接BG，∠BFG＝180°-∠CFE-∠BFC；



在三角形...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴士良，马峰，陈永强，韩伟，
申请(专利权)人：青岛本末岩控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37