[实用新型]一种矿用本质安全型多点位移计

摘要

本实用新型公开了一种以磁性锚头和磁致伸缩线作为位移传感器的矿用本质安全型多点位移计，其结构由若干个磁性锚头、1根柔性测杆、仪表舱、回波换能检测装置、磁致伸缩线支撑块和端点固定装置组成，柔性测杆内部安装有磁致伸缩线，磁性锚头固定于矿井巷道顶板岩层，处理器通过驱动电路向磁致伸缩线发送电脉冲，该电脉冲与磁性锚头相互作用形成扭力波和纵波，并在磁致伸缩线内传播，通过回波换能检测装置检出该回波的到达时间，即可算出磁性锚头所在位置的顶板位移。本实用新型相对于4~6根测绳的多点位移计可以减少矿井巷道顶板岩层同一钻孔内的多点位移测绳数量，有效解决同一钻孔内多点位移多根测绳的安装复杂、极易缠绕问题。

主权项

一种矿用本质安全型多点位移计，包括若干个磁性锚头、1根柔性测杆和仪表舱，其中，磁性锚头锚固于矿井巷道顶板岩层，仪表舱内设置的信号处理模块包括驱动装置、放大电路、采集电路、处理器、外部供电电路、供电保护及能量限制电路、电池供电电路、电池供电与外部供电切换电路、RS485通讯电路、RS485互联保护电路、ZigBee通讯电路、显示电路和光唤醒电路，其特征在于：柔性测杆内布置磁致伸缩线和回路闭合导线，磁致伸缩线为镍基合金磁致伸缩材料，磁致伸缩线通过支撑块设置在柔性测杆内，柔性测杆贯穿所有磁性锚头，一端固定于矿井巷道顶板岩层，另一端通过回波换能检测装置、端点固定装置和仪表舱相连接；回波换能检测装置包括扭力波检测装置和纵波检测装置，扭力波检测装置由压电陶瓷片、波导丝和压电陶瓷片导线组成，纵波检测装置由波导丝、螺线管和永磁铁组成；处理器通过驱动装置向磁致伸缩线发送起始电脉冲，起始电脉冲在由磁致伸缩线和回路闭合导线构成的闭环内产生电流，在柔性测杆周边形成电磁场，与磁性锚头形成的电磁场叠加，形成扭力波和纵波；回波换能检测装置中的扭力波检测装置和纵波检测装置分别捕捉扭力波和纵波，并转换成返回电脉冲，输入到信号处理模块的放大电路中，通过信号处理模块计算电脉冲起始和返回之间的时间差得到矿井巷道顶板岩层位移。