风筒供风状态检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种风筒供风状态检测装置，包括差压传感器和检测单元，所述差压传感器的正压端放置于风筒内，差压传感器的负压端放置于风筒外，差压传感器检测出风筒的内外压差信号，输入检测单元，检测单元根据压差信号判断风筒的供风状态。解决了井下水泥喷浆、粉尘堆积和水汽侵蚀等物理问题，减少了检测设备的故障率，减少了供风状态检测异常的问题。减少了供风状态检测异常的问题。减少了供风状态检测异常的问题。

【技术实现步骤摘要】
风筒供风状态检测装置


[0001]本技术涉及矿井中供风状态检测领域，具体是一种风筒供风状态检测装置。

技术介绍

[0002]在煤矿开采等地下作业的工程中，巷道中需要用风筒供风。风筒的供风状态对于安全作业尤为重要。现有技术中通过各种方式对风筒的供风状态进行检测，包括
①
采用机械顶针开关的方式，
②
磁感应检测的方式，
③
加速度传感器检测的方式。
[0003]①
机械顶针开关，在结构上采用卡箍形式，上面放置机械开关基座，下面放置顶针。柔性风筒在有风时，风筒会膨胀，无风时风筒会缩小，两种状态下机械顶针与上端开关基座的距离会变化，导致机械开关导通或者断开。通过检测机械开关导通或者断开状态知晓风筒开关状态。
[0004]这种机械式开关方式在使用久了以后会产生机械疲劳和元件锈蚀，失去了检测功能，导致检测异常。
[0005]②
申请号CN201420723455.1公开了一种矿用磁感应风筒传感器，采用的是磁感应检测方式。在结构上采用卡箍形式。一边放置磁铁，另外一边放置磁感应元件(干簧管、霍尔元件等)。柔性风筒在有风时，风筒会膨胀，无风时风筒会缩小，两种状态下磁铁端与检测端的物理距离会发生改变，干簧管会在吸合与断开两种状态下变化，霍尔元件对应感应信号会发生变化。通过检测干簧管吸合或断开状态知晓风筒开关状态；通过检测霍尔元件电压变化量知晓风筒开关状态。
[0006]这种机械式的结构在现场运用过程中非常不方便，因为现场会实时喷浆，一旦喷到机械结构上以后，检测装置会被水泥喷浆固定，失去了检测功能，导致检测异常。
[0007]③
公开号CN106370148A公开了基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测装置及方法，采用的是加速度传感器检测的方式。在结构上采用柔性环抱式，使用两个加速度传感器分别放于风筒两侧，柔性风筒在有风时，风筒会膨胀，无风时风筒会缩小，这样两个加速度传感器检测的角度会发生变化，通过测量角度变化即可检测风筒是否有风。

技术实现思路

[0008]本技术解决了井下水泥喷浆、粉尘堆积和水汽侵蚀等物理问题，减少了检测设备的故障率，减少了供风状态检测异常的问题。
[0009]本技术的实现原理如下：在风量相同的情况下，断面小的地方风速大于断面大的地方风速，将差压元件正压端放置于断面小的地方，将差压元件负压端放置于断面大的地方，传感器会产生差压，差压值与风流流速成正比。对传感器设定一个差压门限值，当检测值大于门限值时判断为风筒有风，当检测值小于门限值时判断为风筒无风。
[0010]鉴于此，本技术采用的技术方案是：风筒供风状态检测装置，包括差压传感器和检测单元，所述差压传感器的正压端放置于风筒内，差压传感器的负压端放置于风筒外，差压传感器检测出风筒的内外压差信号，输入检测单元，检测单元根据压差信号判断风筒
的供风状态。
[0011]进一步，所述差压传感器的正压端与软管的一端连接，软管的另一端放置于风筒内。
[0012]进一步，所述差压传感器设置于巷道内。可以实现整个检测装置随意放置，更便于装置的现场布置。
[0013]进一步，所述检测单元判断压差信号与阈值的大小，若大于则风筒内有风，若小于等于则风筒内无风。
[0014]本技术原创性的采用在风量相同的情况下，将差压元件两端分别放置于大小不同断面会产生差压值的方式，来判断风筒有风无风。
[0015]本技术可通过一根软管将正压端插入风筒内部，检测装置可随意放置，不再局限于必须放置于风筒上方或者绑于风筒上。可以依据现场需求，既不遮挡行人又安装拆卸方便。同时也解决了井下水泥喷浆、粉尘堆积和水汽侵蚀导致传感器检测异常的问题。
附图说明
[0016]图1为本技术的原理图；
[0017]图2为本技术的风筒和巷道截面图；
[0018]图中，1
‑
压差传感器，1
‑1‑
负压端，1
‑2‑
正压端，2
‑
软管，3
‑
风筒，3
‑
巷道，4
‑
检测单元。
具体实施方式
[0019]风筒供风状态检测装置，包括差压传感器1和检测单元4，所述差压传感器1的正压端1
‑
2放置于风筒内，差压传感器1的负压端1
‑
1放置于风筒3外，差压传感器1检测出风筒的内外压差信号，输入检测单元4，检测单元4根据压差信号判断风筒的供风状态。
[0020]所述差压传感器1的正压端1
‑
2与软管2的一端连接，软管2的另一端放置于风筒3内。可以是在风筒侧壁上开孔将软管插入，也可以将软管设置于风筒的出风口。
[0021]所述差压传感器1设置于巷道3内的任意位置。
[0022]所述检测单元4判断压差信号与阈值的大小，若大于则风筒内有风，若小于等于则风筒内无风。阈值至少为8。
[0023]在上述方案中还可以包括与检测单元4连接的电源模块，用于给检测单元4供电。与检测单元4连接的显示单元，用于显示检测结果等。与检测单元4连接的报警单元，当检测到风筒内无风时发出报警信号，例如发出报警声音或亮起报警信号灯。
[0024]差压传感器可以选用市面上可购买的产品实现。检测单元可以选用单片机实现，单片机为市购芯片。
[0025]下面结合图1和图2对本技术的可行性进行论证：风筒截面积公式：S1＝π*R
12
，其中R1为风筒有效半径；
[0026]巷道截面积公式：S2＝π*R
22
，其中R2为巷道有效半径；
[0027]在单头掘进巷道内，流过风筒的风量等于巷道返回的风量，假设风筒内流速为V1，巷道内流速为V2,则有如下公式：
[0028]S1*V1＝(S2‑
S1)*V2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式1)
[0029]则：π*R
12
*V1＝(π*R
22
‑
π*R
12
)*V2(公式2)
[0030]在实际现场情况中：巷道半径R2至少为3倍风筒半径R1：
[0031]则由“公式2”推出：V1≧8V2。
[0032]风速的动能作用于差压元件端可直接转换为压力能，风速动能越大产生压力值越大。差压传感器正压端与负压端由于流速不同形成压力值不同，所以会产生差压。差压值与风流速度成正比。
[0033]依据现场真实情况灵活设定差压值门限，当风筒内部有风流且检测差压值大于门限值时，设备判断为有风，当低于门限值时，设备判断为无风。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.风筒供风状态检测装置，其特征在于：包括差压传感器和检测单元，所述差压传感器的正压端放置于风筒内，差压传感器的负压端放置于风筒外，差压传感器检测出风筒的内外压差信号，输入检测单元，检测单元根据压差信号判断风筒的供风状态。2.根据权利要求1所述风筒供风状态检测装置，其特征在于：所述差压传感器的正压端与软管的一端连接，软管的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈均，李炜，程绍缘，
申请(专利权)人：重庆弘域达科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：