[发明专利]一种基于激光多普勒效应的煤矿瓦斯钻机钻杆进给深度测量系统

摘要

本发明涉及一种基于激光多普勒效应的煤矿瓦斯钻机钻杆进给深度测量系统，包括光路模块、频移检测处理模块、部件连接模块以及煤岩固定模块，光路模块封装于圆柱型外壳内以及设于系统外侧，频移检测处理模块封装于圆柱型外壳内以及对准钻杆表面，部件连接模块连接光路模块外壳和频移检测处理模块外壳，煤岩固定模块连接光路模块外壳并悬空固定于煤岩外端及钻杆正上方；针对退出钻杆过程，通过激光多普勒效应采集激光照射到移动钻杆上产生的散射光，测量激光的多普勒频移，计算钻杆实时长度；将钻杆退出长度等效为钻杆进给深度，避免了井下复杂光照、不规则作业、水流和粉尘等因素干扰，提高了测量可靠性和准确性，保障了煤矿开采的安全。

主权项

1.一种基于激光多普勒效应的煤矿瓦斯钻机钻杆进给深度测量系统，其特征在于：包括光路模块、频移检测处理模块、部件连接模块以及煤岩固定模块；所述光路模块封装于圆柱型外壳内以及设于系统外侧，用于提供两束成固定角度的激光；所述频移检测处理模块封装于圆柱型外壳内以及对准钻杆表面，用于采集激光照射到移动钻杆上产生的散射光，得到抽出钻杆的实时长度；所述部件连接模块连接光路模块外壳和频移检测处理模块外壳，并调节之间角度；所述煤岩固定模块连接光路模块外壳并悬空固定于煤岩外端及钻杆正上方；所述光路模块和频移检测处理模块的外壳为圆柱状；所述通过激光多普勒效应采集激光照射到移动钻杆上产生的散射光，避免了井下复杂光照的影响；所述通过测量激光的多普勒频移，进而自动测量钻杆抽出过程中的实时速度，经过积分等数据处理，计算得到抽出钻杆的实时长度，避免了不规则作业的影响；所述针对煤矿瓦斯钻机退出钻杆过程进行测量，将钻杆退出长度等效为钻杆进给深度，避免了进钻时水流和粉尘等恶劣环境对系统的影响；所述通过基于激光多普勒效应的非接触实时测量，避免了其他因素造成的干扰，提高了测量可靠性和准确性，排除了外界及人为因素造成的错报、误报深度的情况，保障了煤矿开采的安全。