[发明专利]一种四基点容栅顶板离层仪

说明书

本发明涉及一种四基点容栅顶板离层仪。该四基点容栅顶板离层仪包括导向管、分别可拆卸式连接在导向管两端的机械壳体和导向管限位封头、螺纹连接在导向管外壁靠近机械壳体处的托盘、设于机械壳体内的检测腔室、设于检测腔室内的若干个离层数值监测机构；可以在监测数据出现偏差时可以通过导向管内设置的复位机构自动化地对出现偏差的离层数值监测机构进行复位处理或偏差调节处理，减少外界因素对监测数据精准性的影响，同时在进行调节时，可以将从外部重新进入导向管内的传动钢丝进行清洁处理，防止处于导向管外部的传动钢丝携带水分或泥土等杂质进入导向管内部，减少了外界杂质对设备内零部件的影响，提高了设备的使用寿命。

技术领域

本发明属于煤矿生产现场监测仪器领域，具体涉及一种四基点容栅顶板离层仪。

背景技术

顶板失稳往往造成冒顶事故，顶板的稳定性是各类巷道围岩稳定性判定的核心。为此，及时掌握巷道顶板的离层情况，通过巷道位移观测数据可较好地判定巷道围岩的运动情况，分析围岩是否进入稳定状态，及早发现顶板失稳征兆，避免顶板事故发生。在巷道内主要通过设置围岩移动传感器（顶板离层仪）监测巷道顶板离层层位、离层量，用于判断顶板破坏范围，对巷道稳定性进行识别，对巷道现有支护进行评价。

现有围岩移动传感器主要分为机械式和电子数显式两大类。

机械式结构简单、可靠性高、防水性好、加工成本低适合大规模推广应用，但需要专人巡检抄数无法做到实时监测，在线预警。

电子数显式相比纯机械式具有如下优点：它可以在线监测，存储、上传测量的离层数据，便于煤矿井上监测站进行分析、比较离层情况，及时发出监测报警信息。

电子数显式采用旋转电位器，其锚爪安装在围岩钻孔内，巷道顶板下沉使锚固在顶板上方的锚爪与指示仪外壳之间的距离产生变化，从而拉动钢丝，钢丝的末端连接发条，发条安装在和刻度尺同轴的滚轮上，滚轮转动带动刻度尺移动，使刻度尺伸出壳体，同时带动同轴的电位器转动，使电位器的输出信号发出变化，变化的信号经放大和A/D转换后，经过芯片处理，在数码管上显示当前顶板位移值。

现有采用旋转电位器的电子数显式围岩移动传感器的缺点与不足：滑动噪声是电位器特有的噪声。在改变电阻值时，由于电位器电阻分配不当、转动系统配合不当以及电位器存在接触电阻等原因，会使动触点在电阻体表面移动时，输出端除有用信号外，还伴有随着信号起伏不定的噪声；电位器是通过阻值分压方式由AD采集芯片进行信号捕捉的，由于电位器精度和运动误差，容易造成电压信号采集波动较大的情况；并且在环境复杂的不同岩层内，传动钢丝易受到外界因素的影响，可能会出现局部传动钢丝被拉动的情况，致使出现错误信号数据的获取，而且无法自动化复位，需要人工进行复位，较为麻烦，且复位时，无法对设备外部深入岩层的传动钢丝表面进行清理，易将水分或泥土等杂质携带至设备内部而对设备内部零部件造成影响。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的四基点容栅顶板离层仪。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种四基点容栅顶板离层仪，包括导向管、分别可拆卸式连接在导向管两端的机械壳体和导向管限位封头、螺纹连接在导向管外壁靠近机械壳体处的托盘、设于机械壳体内的检测腔室、设于检测腔室内的若干个离层数值监测机构、通过传动钢丝连接在离层数值监测机构上的锚爪、设于导向管内的若干个复位机构以及设于导向管限位封头内的若干个密封清丝机构，所述离层数值监测机构包括固定连接在机械壳体内壁上的容栅传感器以及设于机械壳体内的容栅动尺，容栅动尺的一端延伸至导向管内，且传动钢丝的一端贯穿导向管限位封头并与容栅动尺连接，所述复位机构用于调节容栅动尺于机械壳体内的移动距离，所述复位机构与密封清丝机构连接，所述导向管限位封头上设有若干个供传动钢丝穿过的线孔，所述密封清丝机构用于密封传动钢丝和线孔之间的间隙。