基于报警声的煤矿噪声和振动检测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一款基于报警声的煤矿噪声和振动检测器，其包括一个拾音电路、一个高通滤波器电路、一个线性放大器电路、一个比较器电路、一个多谐振荡器电路、扬声器电路、一个开关电路、一个振动信号产生电路、±4.5V供电产生电路，振动信号由传感器801S产生，扬声器电路兼拾音电路产生微弱的噪声信号经线性放大器放大，通过开关电路进入比较器电路，与安全阈值进行比较，如果噪声或振动超过安全值，比较器电路输出信号触发多谐振荡器电路，产生的振荡信号经放大由扬声器电路发声，说明需要立即启动安全预案，保证人身安全。

【技术实现步骤摘要】
基于报警声的煤矿噪声和振动检测器
本技术涉及一种基于报警声的煤矿噪声和振动检测器的技术，对于振动或噪声的检测,检测结果一般只能用计算机记录或光学技术(如发光二极管、液晶显示器等)指示，本技术可以实现利用报警声来实施矿山生产环境或机械设备的异常噪声和振动的检测和警示。
技术介绍
矿山、矿井的噪声或振动源比较复杂，比如矿井通风机房主扇风机、地面生产系统的主皮带机头部分、破碎机、振动筛、生产车间切割机、气动凿岩机等。处于以上生产环境的产业工人，长期遭受生产性振动和噪声的不良影响,可出现植物性神经哀弱综合征、植物性多发性神经痛等血管张力障碍，以及听分析器损伤等症状。另外，现代机械设备正朝着大型化、高效率的方向发展，设备振动问题越来越引起人们的关注，利用振动监测系统可及时发现和识别这些异常振动现象，通过振动发展趋势观察分析、控制或减少振动，可避免发生重大事故。所以，为了保护产业工人身体健康，为了保证生产设备的正常运转，对于矿山、机械加工等场所的噪声和振动的检测以及预警非常有必要。从广义上讲振动源也是噪声源，故某些人耳听不见的振动也属于噪声，对于噪声和振动的检测，可以用相应工业传感器的输出作为控制系统的信号源，比如通过对噪声或振动检测的结果，自动控制噪音屏蔽系统的开启；或者作为机电、机械设备故障或停机的检测，保证设备正常运转，同时实施报警；也可以将检测结果上传至远程控制系统，供控制台、计算机处理。对于噪声或振动的检测，一般通过计算机控制的噪声记录仪来实施数据保存或作为警示，或者直接以发光二极管、液晶显示器等光学技术来指示噪声的产生。通过记录仪或光学指示一般很难及时引起工作人员的警觉，如果以“报警声”来作为噪声或振动的警示更容易引起人们的警觉，但“报警声”也属于噪声范畴，作为噪声的“报警声”可能会启动检测设备来对自己报警。设计一款基于报警声的噪声和振动检测仪器，该仪器可以实现只对外界的噪声、振动检测和实施报警，对检测仪本身发出的报警声却不会报警，该噪声或振动检测器可以设计为便携式设备，用于机械、矿山等工业生产环境噪声或振动的检测、警示，也可以作为一个检测模块内嵌在一些控制或测试系统里，比如常用的噪音测试仪可以通过添加该模块，从而增加声音报警功能。一旦工作面的噪声或振动超过安全阈值，或者机电设备运转有异常振动现象，立即实施声音报警，并且立即启动安全预案，保证人身和公共财产的安全。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单、造价低廉、使用可靠、能利用报警声实施异常噪声和异常振动检测的设备。为实现上述目的，本技术提供一种一款基于报警声的煤矿噪声和振动检测器，其包括一个拾音电路、一个高通滤波器电路、一个线性放大器电路、一个比较器电路、一个多谐振荡器电路、扬声器电路、一个开关电路、一个振动信号产生电路、±4.5V供电产生电路；+4.5V供电依次通过电阻R12、晶体管T1的C-E极、扬声器speaker、连接工作地，构成所述扬声器电路；扬声器speaker本身同时构成拾音电路，电阻C1连接电阻R1构成所述高通滤波器电路，扬声器speaker的上端连接电容C1的右端；运放A1、电阻R1、R2构成所述线性放大器电路，电阻R1的左端连接运放A1的反相输入端，运放A1的输出端与反相输入端之间连接电阻R2；运放A2、电阻R3、R4、R6、电容C3构成所述比较器电路，供电+4.5V依次通过电阻R3、R4连接工作地，电阻R3、R4的连接点连接运放A2的同相输入端，运放A2的反相输入端同时通过并联的电阻R6、电容C3连接工作地；场效应管T2、电阻R5、电容C2、C8、二极管D3、电阻R11构成所述开关电路，运放A1的输出端通过二极管D1连接场效应管T2的漏极D,T2的源极S连接运放A2的反相输入端，运放A2的输出端依次通过电阻R5、电容C2、C8连接工作地，电容C2的正极通过反向二极管D3连接场效应管T2的栅极G，栅极G通过电阻R11连接工作地；运放A3、电位器P1、电阻R7、电容C4构成所述多谐振荡器电路，运放A3的输出端通过电位器P1连接工作地，电位器P1的滑动端连接运放A3的同相输入端，运放A3的输出端依次通过电阻R7、电容C4连接工作地，电阻R7、电容C4的连接点连接运放A3的反相输入端；运放A2的输出端通过正向二极管连接运放A3的反相输入端；运放A3的输出端通过限流电阻R8连接晶体管T1的基极；振动传感器801S、电阻R01、电容C01、电阻R02、斯密特触发器A01、电位器P01、电容C02、斯密特触发器A02构成所述振动信号产生电路，供电+4.5V通过上拉电阻R01连接振动传感器801S，801S的输出端通过由电容C01、电阻R02构成的微分电路连接斯密特触发器A01的输入端，A01的输出端通过由电位器P01、电容C02构成的积分电路连接斯密特触发器A02的输入端，A02的输出端连接所述开关电路的场效应管T2的漏极D；9V电源、运放A4、电阻R9、R10、电容C5、C6构成所述±4.5V供电产生电路，9V电源依次通过电阻R9、R10连接9V电源的负极，R9、R10的连接点连接运放A4的同相输入端，运放A4的输出端连接A4的反相输入端，电容C5的正极连接9V电源的正极，电容C5的负极连接运放A4的输出端，电容C6的正极连接运放A4的输出端，电容C6的负极连接9V电源的负极。所述比较器电路，电容C3的正极连接运放A2的反相输入端，电容C3的负极连接工作地。所述开关电路，电容C2、C8的负极相连，C8的正极连接工作地，C2的正极连接电阻R5的下端。所述振动信号产生电路，斯密特触发器A01的1、2脚连接作为A01的输入端，斯密特触发器A02的5、6脚连接作为A02的输入端。所述±4.5V供电产生电路，电容C5的两端输出+4.5V电源，上正下负，电容C6的两端输出-4.5V电源，上正下负。附图说明附图1、附图2、附图3、附图4用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，附图1是基于报警声的噪声检测器电气原理图。附图2是由滞回比较器组成的多谐振荡器波形图。附图3是基于振动传感器801S的振动信号产生典型电路。附图4是±4.5V的对称电源生成原理图。具体实施方式基于报警声实现噪声和振动检测方案的原理对于普通意义的噪声检测，比如风机噪声、破碎机噪声等，可以利用高灵敏度拾音器来获取噪声信号。实际上，有些振动还是区别于噪声的，比如地质灾害产生的振动、上述机械设备运转产生的振动等，针对这些振动的检测必然是要区别于噪声源的检测。对于机械或地质振动，可以利用常见的振动传感器801S实现对振动的检测，从而获取振动信息。所以可以从两方面来设计一款噪声和振动检测器电路，不管其检测出了噪声还是振动，这款检测器都可以发出刺耳的报警声音，但它只是对外界的噪声、振动检测报警，对自己发出的报警声却不会报警。基于报警声的噪声检测器电气原理这款噪声检测器包括一个拾音电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于报警声的煤矿噪声和振动检测器，其特征在于：所述检测器包括一个拾音电路、一个高通滤波器电路、一个线性放大器电路、一个比较器电路、一个多谐振荡器电路、扬声器电路、一个开关电路、一个振动信号产生电路、±4.5V供电产生电路；+4.5V供电依次通过电阻R12、晶体管T1的C-E极、扬声器speaker连接工作地，构成所述扬声器电路；扬声器speaker本身同时构成拾音电路，电阻C1连接电阻R1构成所述高通滤波器电路，扬声器speaker的上端连接电容C1的右端；运放A1、电阻R1、R2构成所述线性放大器电路，电阻R1的左端连接运放A1的反相输入端，运放A1的输出端与反相输入端之间连接电阻R2；运放A2、电阻R3、R4、R6、电容C3构成所述比较器电路，供电+4.5V依次通过电阻R3、R4连接工作地，电阻R3、R4的连接点连接运放A2的同相输入端，运放A2的反相输入端同时通过并联的电阻R6、电容C3连接工作地；场效应管T2、电阻R5、电容C2、C8、二极管D3、电阻R11构成所述开关电路，运放A1的输出端通过二极管D1连接场效应管T2的漏极D,T2的源极S连接运放A2的反相输入端，运放A2的输出端依次通过电阻R5、电容C2、C8连接工作地，电容C2的正极通过反向二极管D3连接场效应管T2的栅极G，栅极G通过电阻R11连接工作地；运放A3、电位器P1、电阻R7、电容C4构成所述多谐振荡器电路，运放A3的输出端通过电位器P1连接工作地，电位器P1的滑动端连接运放A3的同相输入端，运放A3的输出端依次通过电阻R7、电容C4连接工作地，电阻R7、电容C4的连接点连接运放A3的反相输入端；运放A2的输出端通过正向二极管连接运放A3的反相输入端；运放A3的输出端通过限流电阻R8连接晶体管T1的基极；振动传感器801S、电阻R01、电容C01、电阻R02、斯密特触发器A01、电位器P01、电容C02、斯密特触发器A02构成所述振动信号产生电路，供电+4.5V通过上拉电阻R01连接振动传感器801S，801S的输出端通过由电容C01、电阻R02构成的微分电路连接斯密特触发器A01的输入端，A01的输出端通过由电位器P01、电容C02构成的积分电路连接斯密特触发器A02的输入端，A02的输出端连接所述开关电路的场效应管T2的漏极D；9V电源、运放A4、电阻R9、R10、电容C5、C6构成所述±4.5V供电产生电路，9V电源依次通过电阻R9、R10连接9V电源的负极，R9、R10的连接点连接运放A4的同相输入端，运放A4的输出端连接A4的反相输入端，电容C5的正极连接9V电源的正极，电容C5的负极连接运放A4的输出端，电容C6的正极连接运放A4的输出端，电容C6的负极连接9V电源的负极。/n...

【技术特征摘要】
1.基于报警声的煤矿噪声和振动检测器，其特征在于：所述检测器包括一个拾音电路、一个高通滤波器电路、一个线性放大器电路、一个比较器电路、一个多谐振荡器电路、扬声器电路、一个开关电路、一个振动信号产生电路、±4.5V供电产生电路；+4.5V供电依次通过电阻R12、晶体管T1的C-E极、扬声器speaker连接工作地，构成所述扬声器电路；扬声器speaker本身同时构成拾音电路，电阻C1连接电阻R1构成所述高通滤波器电路，扬声器speaker的上端连接电容C1的右端；运放A1、电阻R1、R2构成所述线性放大器电路，电阻R1的左端连接运放A1的反相输入端，运放A1的输出端与反相输入端之间连接电阻R2；运放A2、电阻R3、R4、R6、电容C3构成所述比较器电路，供电+4.5V依次通过电阻R3、R4连接工作地，电阻R3、R4的连接点连接运放A2的同相输入端，运放A2的反相输入端同时通过并联的电阻R6、电容C3连接工作地；场效应管T2、电阻R5、电容C2、C8、二极管D3、电阻R11构成所述开关电路，运放A1的输出端通过二极管D1连接场效应管T2的漏极D,T2的源极S连接运放A2的反相输入端，运放A2的输出端依次通过电阻R5、电容C2、C8连接工作地，电容C2的正极通过反向二极管D3连接场效应管T2的栅极G，栅极G通过电阻R11连接工作地；运放A3、电位器P1、电阻R7、电容C4构成所述多谐振荡器电路，运放A3的输出端通过电位器P1连接工作地，电位器P1的滑动端连接运放A3的同相输入端，运放A3的输出端依次通过电阻R7、电容C4连接工作地，电阻R7、电容C4的连接点连接运放A3的反相输入端；运放A2的输出端通过正向二极管连接运放A3的反相输入端；运放A3的输出端通过限流电阻R8连接晶体管T1的基极；振动传感器801S、电阻R01、电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔建国，宁永香，崔建峰，崔燚，李光序，
申请(专利权)人：山西工程技术学院，崔建国，
类型：新型
国别省市：山西;14