[实用新型]矿井巷道大跨度中低风速测量装置

说明书

本实用新型提出一种矿井巷道大跨度中低风速测量装置，第一传感器活动连接第一固定座，第一传感器上设置第一超声波发射探头、第一超声波接收探头、红外线发射模块和红外线接收模块；第二传感器活动连接第二固定座，第二传感器上设置第二超声波发射探头、第二超声波接收探头和红外线反射镜，红外线反射镜上设定出标识区域；主控单元信号连接逻辑控制单元，逻辑控制单元经超声波发射电路连接第一超声波发射探头、第二超声波发射探头，逻辑控制单元经A/D转换器、程控放大器连接第一超声波接收探头、第二超声波接收探头，主控单元信号连接红外线发射模块和红外线接收模块。本实用新型的有益效果：精确测量计算出矿井巷道大跨度的中低风速。

技术领域

本实用新型涉及超声波风速测量技术领域，特别是涉及一种矿井巷道大跨度中低风速测量装置。

背景技术

合理可靠的通风系统是井下安全生产的保证。针对井下风流场的研究可有针对性的防止因存在低风流速度区域引起的瓦斯积聚，从而在预防瓦斯类事故的措施中起到关键作用，快速准确的判断出井下导致风流出现波动的具体巷道以及巷道内的具体地点，是迅速解决通风问题的关键，具有重要的现实意义。只针对于某些特殊测点的监测具有很大的局限性，不能有效预测未知区域的风流状态，这是近年来监测仪表及监测点数目不断改善的同时瓦斯事故依然时有发生的最主要的原因。具体来说，一个风流测试点测试的风速并不能准确代表该点所在断面的风速分布情况，只有针对巷道内风流速度分布进行测量才能为正确预防有毒有害气体及粉尘的积聚提供指导。这其中必然涉及到低风流速度区域中巷道断面的风速测量问题，特别是风速在0～0.15m/s范围的精确测量问题。

风速测量，常用的仪表有杯状风速计、翼状风速计、热敏风速计和超声波风速计。杯状风速计和翼状风速计使用方便，但其惰性和机械摩擦阻力较大，只适合于测定较大的风速。热敏风速计利用热敏探头，其工作原理是基于冷冲击气体带走热元件上的热量，借助一个调节开元器件保持温度恒定，此时调节电流和流速成正比。这种测量方法需要人为的干预，而且此仪表在湍流中使用时，来自各个方向的气流同时冲击热元件，环境条件(温度，湿度)的变化都会影响到测量结果的准确性。超声波可用于测量风速，是因为在超声波传播过程中，会加载风流的流速信息，这些信息经过分离处理，便可以得到风流的流速。目前，矿用超声波风速计有涡旋式风速计和时差式风速计，存在的主要问题有二：一是点测，只反映测点处的风速，不能反映巷道断面的平均风速，不具代表性；二是当风速小于0.15m/s时测量精度难以满足要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种矿井巷道大跨度中低风速测量装置，解决目前对矿井巷道大跨度中低风速测量不精确的问题。

本实用新型提供一种矿井巷道大跨度中低风速测量装置，包括第一传感器、第二传感器、逻辑控制单元和主控单元；第一传感器活动连接有第一固定座，第一传感器上设置有第一超声波发射探头、第一超声波接收探头、红外线发射模块和红外线接收模块，第一超声波发射探头、第一超声波接收探头、红外线发射模块和红外线接收模块位于第一传感器的同一位置处；第二传感器活动连接有第二固定座，第二传感器上设置有第二超声波发射探头、第二超声波接收探头和红外线反射镜，红外线反射镜上设定出标识区域，第二超声波发射探头、第二超声波接收探头和红外线反射镜位于第二传感器的同一位置处；主控单元信号连接逻辑控制单元，逻辑控制单元经超声波发射电路连接第一超声波发射探头、第二超声波发射探头，逻辑控制单元经A/D转换器、程控放大器连接第一超声波接收探头、第二超声波接收探头，主控单元信号连接红外线发射模块和红外线接收模块。

进一步的，第一超声波发射探头发射超声波的方向、第一超声波接收探头接收超声波的方向、红外线发射模块发射红外线的方向和红外线接收模块接收红外线的方向互相平行，第二超声波发射探头发射超声波的方向、第二超声波接收探头接收超声波的方向和红外线反射镜的镜面法线方向互相平行。

进一步的，所述主控单元为计算机。

进一步的，所述逻辑控制单元为单片机。