一种基于超声波时差法的矿井巷道风速测量系统及方法技术方案

技术编号:43008859 阅读:39 留言:0更新日期:2024-10-18 17:15
一种基于超声波时差法的矿井巷道风速测量系统及方法,测量系统包括主机、超声波发射换能器、两个超声波接收换能器和连接机构,使用水平无方向性的超声波发射换能器为发射源,超声波覆盖的范围广,避免声场在过高的巷道风速下偏移导致换能器接收到的信号质量差,其与安装位置的两个普通换能器呈等腰三角形方式排布,避免了双换能器测风系统切换发射接收状态引起时间上滞后的问题,提高了风速测量的实时性;本发明专利技术的测量方法通过六个时间值和定位点距离计算出时差法风速计算公式中的中传播距离和安装夹角,无需人为测量录入数据,减小了实测误差对风速计算的影响。本发明专利技术增强了超声波风速仪的环境适用性和可靠性,实现了对矿井巷道风速的准确测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于超声波时差法的矿井巷道风速测量系统及方法,属于矿井巷道风速监测。


技术介绍

1、近年来,煤矿正在朝着智能化、信息化、可持续和高质量的方向转型发展,新的技术和设备被应用在煤矿井下,提高了煤矿生产的效率和安全性。其中,基于时差法原理的超声波风速仪凭借其准确性和可靠性逐渐开始在很多煤矿的通风系统中投入使用。

2、在实际应用中,超声波风速仪由主机和两个换能器组成,风速计算公式中除了两个时间值,还包括传播距离和安装夹角,参数通常需要由现场安装人员手动测量后录入主机,人工实测出现的误差会影响到风速计算的准确性。另外,在这种双换能器的测风系统中,换能器既要发射超声波,又要接收超声波,由于换能器的个体差异以及程序的执行逻辑,在切换发射和接收状态的过程中会造成时间上的滞后,导致对风速测量的实时性降低。普通换能器发出的超声波具有一定的指向角度,声能集中在较窄的一片区域,当巷道内的风速较大时,流场引起声场向风流流动方向偏移会使接收点的声信号强度减弱。除此之外,低温和低气压等环境也会影响普通换能器的工作性能。


技术实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超声波时差法的矿井巷道风速测量系统,包括主机(1)、超声波接收换能器一(2)和超声波接收换能器二(3),其特征在于,还包括超声波发射换能器(4)和连接机构(5),所述主机(1)通过信号线缆(6)分别与超声波接收换能器一(2)、超声波接收换能器二(3)以及超声波发射换能器(4)连接;

2.根据权利要求1所述的基于超声波时差法的矿井巷道风速测量系统,其特征在于,所述的超声波发射换能器(4)为水平无方向性换能器,其声场辐射范围在水平方向上为360°,超声波发射换能器(4)一端通过换能器底座(18)上的安装轴穿过铰接点O(12)的铰接孔嵌入主板(7)上开设的定位孔内;所述...

【技术特征摘要】

1.一种基于超声波时差法的矿井巷道风速测量系统,包括主机(1)、超声波接收换能器一(2)和超声波接收换能器二(3),其特征在于,还包括超声波发射换能器(4)和连接机构(5),所述主机(1)通过信号线缆(6)分别与超声波接收换能器一(2)、超声波接收换能器二(3)以及超声波发射换能器(4)连接;

2.根据权利要求1所述的基于超声波时差法的矿井巷道风速测量系统,其特征在于,所述的超声波发射换能器(4)为水平无方向性换能器,其声场辐射范围在水平方向上为360°,超声波发射换能器(4)一端通过换能器底座(18)上的安装轴穿过铰接点o(12)的铰接孔嵌入主板(7)上开设的定位孔内;所述超声波接收换能器一(2)和超声波接收换能器二(3)为普通换能器。

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【专利技术属性】
技术研发人员:时国庆王迪刘辉徐晨熙李佳璇高林成梁超旭郭海杉
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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