一种基于热敏电阻测温的束管监测系统及温度修订方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于热敏电阻测温的束管监测系统及温度修订方法，该系统包括：若干空心的束管装置，束管装置的测温束管和传输束管的内壁均设有第一导线、第二导线和第三导线；测温束管中，其前端设有热敏电阻，热敏电阻分别与第一导线和第二导线电连接，第二导线和第三导线电连接。测温束管和传输束管两者的后端均设有分别与三个导线的后端连接的三个凹槽；传输束管的前端设有与三个导线前端连接的三个插头；插头与凹槽对应连接，使得在后的传输束管与在前的测温束管或在前的传输束管连接。本发明专利技术通过采用三条导线的结构消除导线本身阻值对测量结果的影响，对温度进行标定，从而使测量的温度值更加准确。而使测量的温度值更加准确。而使测量的温度值更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热敏电阻测温的束管监测系统及温度修订方法


[0001]本专利技术涉及煤矿井下气体束管监测领域，特别是一种基于热敏电阻测温的束管监测系统及温度修订方法。

技术介绍

[0002]我国大型矿井中有72.1％的矿井存在煤层自燃灾害，由煤自燃而引起的火灾占矿井火灾总数的90％～94％，据不完全统计：我国每年发生煤自燃火灾煤自燃隐患超过4000次，因煤自燃火灾封闭工作面近100个，造成直接和间接经济损失超过数百亿元。随着煤矿开采强度增大、矿井的不断延伸和深部开拓、近距离煤层的开采，以及通风系统的相对复杂化，煤层自燃倾向有明显增大的趋势。而采空区煤炭自燃发火在矿井火灾中占有很高比例，因此对采空区火灾监控预警一直是人们关注和研究的重点。
[0003]煤自燃的发生发展是一个复杂的动态演化过程。煤在自燃过程中会导致自身和周围介质发生物理、化学变化，主要表现为煤岩体温度升高、释放气体、产生烟雾等，根据这些特征信息可推断煤自然发火状态，及时预测预报煤自燃火灾。以往，矿井火灾束管监测多数采用束管抽气泵取样结合色谱分析的方式，这种方式仅能够对某一测点的气体情况进行测量并分析，无法对该测点的温度进行监测。
[0004]而目前对测定温度的监测技术存在以下问题：同时埋设束管和热敏电阻比较繁琐，人工成本较高；在现有的束管系统中，热敏电阻通常连接有较长的导线，导线本身阻值会对温度测量结果产生较大影响。因此，亟需研发一种能够解决上述问题的束管监测系统，使其可以有效地对采空区火灾进行监控预警。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述现有技术存在的问题，提供了一种基于热敏电阻测温的束管监测系统及温度修订方法，不仅安装铺设简单方便，降低了人工成本，而且能够有效提高温度测量的准确性。
[0006]本专利技术公开了一种基于热敏电阻测温的束管监测系统，包括若干空心的束管装置，所述束管装置包括：测温束管，所述测温束管后端连有若干顺次连接的传输束管；
[0007]其中，所述测温束管和所述传输束管的内壁均设有第一导线、第二导线和第三导线；所述测温束管中，其前端设有热敏电阻，所述热敏电阻分别与所述第一导线和所述第二导线电连接，所述第二导线和第三导线电连接；
[0008]所述测温束管和所述传输束管两者的后端均设有分别与所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线的后端连接的：第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽；所述传输束管的前端设有与所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线前端连接的第一插头、第二插头和第三插头；所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三凹槽分别与所述第一插头、所述第二插头和所述第三插头对应连接，使得在后的所述传输束管与在前的所述测温束管或在前的所述传输束管连接。
[0009]进一步地，若干所述束管装置以集束形式沿运输或回风顺槽布置在采空区内，其中，各所述束管装置的所述测温束管间隔设置于各测点，用于对各测点进行气体取样和测温。
[0010]进一步地，所述束管装置还设有快速连接头，设置于测点的所述测温束管还通过所述快速连接头与相邻的所述传输束管连接。
[0011]进一步地，各所述束管装置外设有束管保护套，设置于测点的各所述测温束管外分别设有单管保护套，所述单管保护套上设有若干透气孔。
[0012]进一步地，所述热敏电阻嵌入于所述测温束管的前端截面上；所述热敏电阻为PT100型热敏电阻。
[0013]进一步地，所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线均为铠装的纯铜屏蔽信号线。
[0014]进一步地，不同所述束管装置外壁设有不用颜色的颜色涂层。
[0015]进一步地，所述束管监测系统还包括：万用表，用于通过连接所述束管装置末端的所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线来确定所述束管装置的所述热敏电阻的阻值。
[0016]进一步地，所述束管监测系统还包括：
[0017]与所述束管装置末端对应设置的抽气泵，用于通过所述束管装置抽取测点的气样；
[0018]色谱仪，用于检测所述气样的组成成分及对应的含量。
[0019]本专利技术还公开了一种基于热敏电阻测温的温度修订方法，包括：
[0020]在束管装置的热敏电阻设置于测点的情况下，测量所述束管装置末端的第一导线与第二导线间的阻值R
总
；
[0021]测量所述第二导线与所述第三导线间的阻值R
L
；
[0022]基于所述电阻R
总
和所述电阻R
L
计算所述热敏电阻的阻值R
t
；
[0023]基于已知的热敏电阻的阻值与温度对应关系和阻值R
t
，确定测点的温度。
[0024]本专利技术至少具有以下有益效果：
[0025]本专利技术通过采用三条导线的结构消除导线本身阻值对测量结果的影响，对温度进行标定，从而使测量的温度值更加准确。本专利技术结构简单、操作便捷、性能优异，具有广泛的应用前景。
[0026]本专利技术的其他有益效果将在具体实施方式部分详细说明。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本专利技术优选实施例公开的测温束管的结构原理图。
[0029]图2是本专利技术优选实施例公开的测温束管的前端结构图。
[0030]图3是本专利技术优选实施例公开的测温束管/传输束管的后端结构图。
[0031]图4是本专利技术优选实施例公开的传输束管的结构原理图。
[0032]图5是本专利技术优选实施例公开的束管装置的布置结构图。
[0033]图6是热敏电阻连接导线长100m时标定前后的温度对比图。
[0034]图7是热敏电阻连接导线长200m时标定前后的温度对比图。
[0035]图8是热敏电阻连接导线长100m时标定前后的温度对比图。
[0036]图9是热敏电阻连接不同长度导线标定前后的温度对比图。
[0037]其中，101
‑
测温束管，102
‑
传输束管，2
‑
第一导线，3
‑
热敏电阻，4
‑
第二导线，5
‑
第三导线，11
‑
束管保护套，12
‑
束管装置，13
‑
快速连接头，14
‑
透气孔，15
‑
单管保护套。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热敏电阻测温的束管监测系统，其特征在于，包括若干空心的束管装置，所述束管装置包括：测温束管，所述测温束管后端连有若干顺次连接的传输束管；其中，所述测温束管和所述传输束管的内壁均设有第一导线、第二导线和第三导线；所述测温束管中，其前端设有热敏电阻，所述热敏电阻分别与所述第一导线和所述第二导线电连接，所述第二导线和第三导线电连接；所述测温束管和所述传输束管两者的后端均设有分别与所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线的后端连接的：第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽；所述传输束管的前端设有与所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线前端连接的第一插头、第二插头和第三插头；所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三凹槽分别与所述第一插头、所述第二插头和所述第三插头对应连接，使得在后的所述传输束管与在前的所述测温束管或在前的所述传输束管连接。2.根据权利要1所述的基于热敏电阻测温的束管监测系统，其特征在于，若干所述束管装置以集束形式沿运输或回风顺槽布置在采空区内，其中，各所述束管装置的所述测温束管间隔设置于各测点，用于对各测点进行气体取样和测温。3.根据权利要2所述的基于热敏电阻测温的束管监测系统，其特征在于，所述束管装置还设有快速连接头，设置于测点的所述测温束管还通过所述快速连接头与相邻的所述传输束管连接。4.根据权利要2所述的基于热敏电阻测温的束管监测系统，其特征在于，各所述束管装置外设有束管保护套，设置于测点的各所述测温束管外分别设有单管保护套，所述单管保护套上设有若干透气孔。5.根据权利要1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，王刚，杨李成，唐辉，于贵生，王伟，荆雪冬，韩韶泽，柳东明，杨平，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：