一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器，包括機(jī)械主體部分和電氣主體部分，所述機(jī)械主體部分包括第一固定爪、第二固定爪、電位器和傳動(dòng)部件，所述第一固定爪、第二固定爪分別通過(guò)鋼絲繩固定在頂板巖層內(nèi)不同深度位置，所述鋼絲繩末端與傳動(dòng)部件連接，所述傳動(dòng)部件分別與電位器的旋轉(zhuǎn)軸及卷簧連接，所述電位器通過(guò)通信電纜與電氣主體部分內(nèi)設(shè)有的功能電路板連接，所述功能電路板包括單片機(jī)、電源模塊、RS485通訊接口、MAX487芯片和電位器接口，本實(shí)用新型利用傳感器代替人工監(jiān)測(cè)，解決無(wú)人值守問(wèn)題，并通過(guò)2個(gè)電位器來(lái)分析頂板下陷的情況，制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。
【專利說(shuō)明】
一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本實(shí)用新型用于煤礦井下巷道頂板下陷距離的測(cè)量，具體為一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器。
【背景技術(shù)】
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[0002]目前，頂板災(zāi)害仍然是煤礦開(kāi)采中必須預(yù)防的一種安全隱患。在巷道內(nèi)，采用拱形頂來(lái)增加頂部的支撐力，但是，由于頂部巖層組成的不同，還是有塌陷的危險(xiǎn)。礦上往往是人工監(jiān)測(cè)塌陷情況，有很大的隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器。
[0004]本實(shí)用新型的一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器，包括機(jī)械主體部分和電氣主體部分，所述機(jī)械主體部分包括第一固定爪、第二固定爪、電位器和傳動(dòng)部件，所述第一固定爪、第二固定爪分別通過(guò)鋼絲繩固定在頂板巖層內(nèi)不同深度位置，所述鋼絲繩末端與傳動(dòng)部件連接，所述傳動(dòng)部件分別與電位器的旋轉(zhuǎn)軸及卷簧連接，所述電位器通過(guò)通信電纜與電氣主體部分內(nèi)設(shè)有的功能電路板連接，所述功能電路板包括單片機(jī)、電源模塊、RS485通訊接口、MAX487芯片和電位器接口，所述單片機(jī)分別與電源模塊、RS485通訊接口、MAX48 7芯片和電位器接口連接。
[0005]優(yōu)選的，所述電位器為2個(gè)。
[0006]優(yōu)選的，所述第一固定爪通過(guò)8米的鋼絲繩固定在頂板巖層內(nèi)對(duì)應(yīng)深度位置，所述第二固定爪通過(guò)2米的鋼絲繩固定在頂板巖層內(nèi)對(duì)應(yīng)深度位置。
[0007]優(yōu)選的，所述單片機(jī)還連接有顯示模塊，所述顯示模塊連接有數(shù)碼管。
[0008]優(yōu)選的，所述機(jī)械主體部分緊靠頂板固定。
[0009 ]本實(shí)用新型有益效果:本實(shí)用新型分兩個(gè)部分，機(jī)械主體部分和電氣主體部分。機(jī)械主體部分解決將頂板下陷距離轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)的問(wèn)題，利用了固定爪、鋼絲繩、卷簧、電位器和傳動(dòng)部件，將固定爪分兩個(gè)分別深入頂板巖層8米和2米，然后與傳動(dòng)部件連接并固定在頂板。當(dāng)頂板下陷時(shí)，兩個(gè)固定爪由于深入巖層，鋼絲繩被拉長(zhǎng)，帶動(dòng)傳動(dòng)部件引導(dǎo)電位器阻值發(fā)生變化。利用傳感器代替人工監(jiān)測(cè)，解決無(wú)人值守問(wèn)題，并通過(guò)2個(gè)電位器來(lái)分析頂板下陷的情況，制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。
【附圖說(shuō)明】

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[0010]為了易于說(shuō)明，本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0011]圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1-機(jī)械主體部分;2-電氣主體部分；3-第一固定爪;4-第二固定爪；5-鋼絲繩;6-卷簧;7-電位器?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0013]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過(guò)附圖中示出的具體實(shí)施例來(lái)描述本實(shí)用新型。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案:一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器，包括機(jī)械主體部分I和電氣主體部分2，所述機(jī)械主體部分I包括第一固定爪3、第二固定爪4、電位器7和傳動(dòng)部件，所述第一固定爪3、第二固定爪4分別通過(guò)鋼絲繩5固定在頂板巖層內(nèi)不同深度位置，所述鋼絲繩5末端與傳動(dòng)部件連接，所述傳動(dòng)部件分別與電位器7的旋轉(zhuǎn)軸及卷簧連接，所述電位器7通過(guò)通信電纜與電氣主體部分2內(nèi)設(shè)有的功能電路板連接，所述功能電路板包括單片機(jī)、電源模塊、RS485通訊接口、MAX487芯片和電位器接口，所述單片機(jī)分別與電源模塊、RS485通訊接口、MAX487芯片和電位器接口連接。
[0015]具體地，電位器7為2個(gè);第一固定爪3通過(guò)8米的鋼絲繩5固定在頂板巖層內(nèi)對(duì)應(yīng)深度位置，所述第二固定爪4通過(guò)2米的鋼絲繩5固定在頂板巖層內(nèi)對(duì)應(yīng)深度位置;單片機(jī)還連接有顯示模塊，所述顯示模塊連接有數(shù)碼管，所述數(shù)碼管可顯示位移量;機(jī)械主體部分I緊靠頂板固定。
[0016]具體地，本實(shí)用新型分兩個(gè)部分，機(jī)械主體部分和電氣主體部分。機(jī)械主體部分解決將頂板下陷距離轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)的問(wèn)題，利用了固定爪、鋼絲繩、卷簧、電位器和傳動(dòng)部件，將固定爪分2個(gè)分別深入頂板巖層8米和2米，然后與傳動(dòng)部件連接并固定在頂板。當(dāng)頂板下陷時(shí)，兩個(gè)固定爪由于深入巖層，鋼絲繩被拉長(zhǎng)，帶動(dòng)傳動(dòng)部件引導(dǎo)電位器阻值發(fā)生變化。兩個(gè)不同的電位器阻值變化率表明頂板下陷的不同情況，如近層、中層，遠(yuǎn)層下陷，不同的情況采取不同的應(yīng)對(duì)措施。電氣主體部分內(nèi)部有一塊功能電路板，功能電路板包括單片機(jī)、電源模塊、RS485通訊接口、MAX487芯片和電位器接口，利用電位器是線性元件這一特點(diǎn)，利用分壓原理:供電3.3V，電位器滿量程5k歐姆，旋轉(zhuǎn)后輸出2k歐姆，則對(duì)應(yīng)采集電壓
1.32V，功能電路板上單片機(jī)采集該電壓后能分析電位器的輸出，得出鋼絲繩位移量，同時(shí)利用單片機(jī)的RS485通訊接口以及MAX487芯片實(shí)現(xiàn)RS485通訊，因此，電氣部分解決將電位器阻值變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)分析并利用RS485遠(yuǎn)傳。
[0017]具體地，測(cè)量位移長(zhǎng)度0-30cm，設(shè)置超限報(bào)警值15cm，兩個(gè)電位器變化率相同則說(shuō)明僅僅是頂板附近巖層塌陷，可以采取卷網(wǎng)等圍護(hù)手段;8米固定爪所帶的電位器阻值變化率大于2米固定爪，則表明巖層中層下陷;8米固定爪所帶的電位器阻值變化率小于2米固定爪，則表明巖層深處整體下陷。
[0018]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器，其特征在于:包括機(jī)械主體部分和電氣主體部分，所述機(jī)械主體部分包括第一固定爪、第二固定爪、電位器和傳動(dòng)部件，所述第一固定爪、第二固定爪分別通過(guò)鋼絲繩固定在頂板巖層內(nèi)不同深度位置，所述鋼絲繩末端與傳動(dòng)部件連接，所述傳動(dòng)部件分別與電位器的旋轉(zhuǎn)軸及卷簧連接，所述電位器通過(guò)通信電纜與電氣主體部分內(nèi)設(shè)有的功能電路板連接，所述功能電路板包括單片機(jī)、電源模塊、RS485通訊接口、MAX487芯片和電位器接口，所述單片機(jī)分別與電源模塊、RS485通訊接口、MAX48 7芯片和電位器接口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器，其特征在于:所述電位器為2個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器，其特征在于:所述第一固定爪通過(guò)8米的鋼絲繩固定在頂板巖層內(nèi)對(duì)應(yīng)深度位置，所述第二固定爪通過(guò)2米的鋼絲繩固定在頂板巖層內(nèi)對(duì)應(yīng)深度位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器，其特征在于:所述單片機(jī)還連接有顯示模塊，所述顯示模塊連接有數(shù)碼管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道頂板位移的傳感器，其特征在于:所述機(jī)械主體部分緊靠頂板固定。
【文檔編號(hào)】G01B7/02GK205691052SQ201620403598
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日 公開(kāi)號(hào)201620403598.3, CN 201620403598, CN 205691052 U, CN 205691052U, CN-U-205691052, CN201620403598, CN201620403598.3, CN205691052 U, CN205691052U
【發(fā)明人】吳先鋒
【申請(qǐng)人】吳先鋒