用于煤礦井下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器定位裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于煤礦井下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器定位裝置，固定底盤依靠地腳螺栓將其固定于堰槽邊上，固定底盤上面連接旋轉(zhuǎn)輪系，所述輪系的蝸輪上連接豎立殼體，豎立殼體內(nèi)設(shè)有立式絲杠和電機(jī)，立式絲杠上設(shè)有絲母，絲母外殼連接橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)絲桿帶動(dòng)縱向角度調(diào)節(jié)器和后端的橫向角度調(diào)節(jié)器，橫向角度調(diào)節(jié)器內(nèi)孔套入傳感器。當(dāng)井下水位變動(dòng)超過(guò)測(cè)量范圍時(shí)，水位傳感器發(fā)出信號(hào)給控制器，控制器根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算，發(fā)出命令傳給旋轉(zhuǎn)電機(jī)，立式電機(jī)、微電機(jī)，旋轉(zhuǎn)或橫向或上移或下降移動(dòng)橫向角度調(diào)節(jié)器和傳感器，調(diào)整傳感器測(cè)量水位的最佳位置，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確。
【專利說(shuō)明】
用于煤礦井下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器定位裝置
技術(shù)領(lǐng)域
:[0001 ]本發(fā)明涉及煤礦井下水文監(jiān)測(cè)領(lǐng)域【背景技術(shù)】:
[0002]目前在煤礦井下主要有兩種明渠流量測(cè)量方法:速度-面積法和水力法。速度-面積法測(cè)流量，是由水流的平均流速乘以渠道的橫截面積，而水流速度是通過(guò)流速計(jì)在一些特定點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量的。水力法包括堰法和槽法。堰測(cè)法的實(shí)質(zhì)，就是使排水溝的水，通過(guò)一固定形狀的堰口，測(cè)量堰口上游2倍水頭高度地點(diǎn)的水位，再利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出流量(位置傳感器完成水頭高度的監(jiān)測(cè)，將數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)后臺(tái)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式再計(jì)算出涌水量)。堰式流量傳感器可完成明渠流量和水溫測(cè)量；
[0003]流量傳感器測(cè)量要與水面需要一個(gè)最佳工作距離，與堰口的距離還需滿足所采用計(jì)算公式要求的適用條件，水平方向上，堰口上游二倍水頭高度地點(diǎn)，傳感器采集數(shù)據(jù)全面并能保持連續(xù)，所以隨著井下水位變化，為保證測(cè)水精度，傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)性能有一定范圍的約束，傳感器的位置也需要根據(jù)水位的變化而變動(dòng)。傳感器專用支架裝置，要滿足適應(yīng)傳感器性能的要求，才能避免數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，確保煤礦水文安全。
[0004]現(xiàn)有的流量傳感器專用裝置是一個(gè)直角支架，把傳感器安置在直角支架上面，經(jīng)過(guò)調(diào)試校正確定好位置后，把支架固定在明渠之上，隨著井下水位變化，傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有一定范圍的約束，有時(shí)水位的變化已經(jīng)超出傳感器的監(jiān)測(cè)范圍，顯示的數(shù)據(jù)，不能代表真實(shí)情況，給煤礦水文工作造成誤判，造成了安全隱患。解決這類問(wèn)題，主要是派技術(shù)人員下井到現(xiàn)場(chǎng)重新對(duì)傳感器直角支架的位置進(jìn)行調(diào)整，重新安裝，重新進(jìn)行校正，往往在數(shù)據(jù)處理時(shí)，造成數(shù)據(jù)丟失，和誤判，所以在煤礦水文地質(zhì)領(lǐng)域，急需一種能滿足煤礦水文動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器專用定位裝置和使用方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0005]根據(jù)上述存在的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，發(fā)明了一種用于煤礦井下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器定位裝置，它包括:固定底盤、豎立殼體、豎立殼體旋轉(zhuǎn)輪系、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、立式絲杠、橫向絲杠、立式電機(jī)、橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，微電機(jī)、縱向角度調(diào)節(jié)器、橫向角度調(diào)節(jié)器和傳感器、水位傳感器、控制器;所述的固定底盤依靠地腳螺栓將其固定于堰槽邊上，固定底盤上面連接旋轉(zhuǎn)輪系。所述旋轉(zhuǎn)輪系由蝸輪、蝸桿和電機(jī)組成，所述的蝸輪上連接豎立殼體，蝸桿連接電機(jī)。豎立殼體內(nèi)設(shè)有立式絲杠和電機(jī)，立式絲杠上設(shè)有絲母，絲母一端連接橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)絲桿帶動(dòng)縱向角度調(diào)節(jié)器和后端的橫向角度調(diào)節(jié)器。橫向角度調(diào)節(jié)器內(nèi)孔套入傳感器?？刂破鲀?nèi)設(shè)有單片機(jī)控制板和控制軟件，手動(dòng)和自動(dòng)開關(guān)。
[0006]使用時(shí);按動(dòng)控制器的手動(dòng)開關(guān)或自動(dòng)開關(guān);旋轉(zhuǎn)輪系帶動(dòng)立式殼體可以在180度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也帶動(dòng)橫向角度調(diào)節(jié)器和傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，把傳感器調(diào)整在堰口上游二倍水頭高度地點(diǎn)測(cè)量。
[0007]啟動(dòng)立式電機(jī)，立式絲杠旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)橫向絲杠和橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，調(diào)整傳感器和測(cè)量水位上下距離；
[0008]微電機(jī)開啟，橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，橫向絲桿帶動(dòng)縱向角度調(diào)節(jié)器和后端的橫向角度調(diào)節(jié)器橫向移動(dòng)，調(diào)整傳感器到測(cè)量水位的中心位置;手動(dòng)調(diào)節(jié)橫向角度調(diào)節(jié)器或縱向角度調(diào)節(jié)器可以調(diào)整傳感器測(cè)量的水平面。
[0009]當(dāng)井下水位變動(dòng)超過(guò)測(cè)量范圍時(shí)，水位傳感器發(fā)出信號(hào)給控制器，控制器根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算，發(fā)出命令傳給旋轉(zhuǎn)電機(jī)，立式電機(jī)、微電機(jī)，調(diào)整裝在橫向角度調(diào)節(jié)器內(nèi)孔的傳感器，上升或下降，旋轉(zhuǎn)或是橫向移動(dòng)，最終調(diào)整至傳感器測(cè)量水位最佳位置，實(shí)施過(guò)程始終在監(jiān)控中，保證了井下水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確。
[0010]主要優(yōu)點(diǎn):
[0011]用于煤礦井下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器定位裝置，可以根據(jù)通過(guò)排水溝的水位動(dòng)態(tài)變化情況，在滿足涌水量計(jì)算公式適用條件和傳感器最佳工作位置條件下，進(jìn)行全方位自動(dòng)合理調(diào)節(jié)，能夠保證水動(dòng)態(tài)涌水量觀測(cè)系統(tǒng)的精度。
[0012]用于煤礦井下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器定位裝置，可以同水文數(shù)據(jù)一同上傳至井上， 可以時(shí)時(shí)觀測(cè)井下水位動(dòng)態(tài)變化，提高了檢測(cè)精度。
[0013]實(shí)現(xiàn)了井下智能控制，節(jié)約了人力物力?！靖綀D說(shuō)明】
[0014]1固定底盤、2旋轉(zhuǎn)輪系、3旋轉(zhuǎn)電機(jī)、4豎立殼體、5立式絲杠、6立式電機(jī)、7橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、8橫向絲杠、14微電機(jī)、9縱向角度調(diào)節(jié)器10橫向角度調(diào)節(jié)器、11傳感器、12水位感器、 13控制器[〇〇15]圖1是用于煤礦井下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器定位裝置立體示意圖【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1以立體示意圖展示一種用于煤礦井下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器定位裝置，它包括: 固定底盤1、豎立殼體4、旋轉(zhuǎn)輪系2、旋轉(zhuǎn)電機(jī)3、立式絲杠5、橫向絲杠8、立式電機(jī)6、橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7，微電機(jī)14、橫向角度調(diào)節(jié)器10、縱向角度調(diào)節(jié)器9和流量傳感器11、水位傳感器12、 控制器13。[〇〇17]所述的固定底盤1依靠地腳螺栓將其固定于堰槽邊上，固定底盤1上面連接旋轉(zhuǎn)輪系2，所述輪系的蝸輪上連接豎立殼體4，所述輪系的蝸桿連接旋轉(zhuǎn)電機(jī)3。豎立殼體4內(nèi)設(shè)有立式絲杜5和立式電機(jī)6，立式絲杜5上設(shè)有絲母，絲母一端連接橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7，橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7通過(guò)橫向絲桿8帶動(dòng)縱向角度調(diào)節(jié)器9和后端的橫向角度調(diào)節(jié)器10,橫向角度調(diào)節(jié)器10 內(nèi)孔套入傳感器11?？刂破?3內(nèi)設(shè)有單片機(jī)控制板和控制軟件，手動(dòng)和自動(dòng)開關(guān)。
[0018]使用時(shí):按動(dòng)控制器13的手動(dòng)開關(guān)或自動(dòng)開關(guān);旋轉(zhuǎn)輪系2帶動(dòng)立式殼體4可以在 180度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也帶動(dòng)橫向角度調(diào)節(jié)器10和傳感器11轉(zhuǎn)動(dòng)，把傳感器11調(diào)整在堰口上游二倍水頭高度地點(diǎn)測(cè)量。
[0019]啟動(dòng)立式電機(jī)6,立式絲杠5旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)橫向絲杠8和橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7上下移動(dòng)，調(diào)整傳感器11和測(cè)量水位上下距離；
[0020]微電機(jī)14開啟，橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7工作，橫向絲桿8帶動(dòng)縱向角度調(diào)節(jié)器9和后端的橫向角度調(diào)節(jié)器10橫向移動(dòng)，調(diào)整傳感器11到測(cè)量水位中心的位置;手動(dòng)調(diào)節(jié)橫向角度調(diào)節(jié)器10或縱向角度調(diào)節(jié)器9可以調(diào)整傳感器11測(cè)量的水平面。
[0021]當(dāng)井下水位變動(dòng)超過(guò)測(cè)量范圍時(shí)，水位傳感器12發(fā)出信號(hào)給控制器13,控制器13 根據(jù)事先設(shè)定的參數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算，發(fā)出命令傳給旋轉(zhuǎn)電機(jī)3,立式電機(jī)6、微電機(jī)14,調(diào)整裝在橫向角度調(diào)節(jié)器10內(nèi)孔的傳感器11，上升或下降，旋轉(zhuǎn)或是橫向移動(dòng)，最終調(diào)整至傳感器11 測(cè)量水位最佳位置，實(shí)施過(guò)程始終在監(jiān)控中，保證了井下水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于煤礦井下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器定位裝置，它包括:固定底盤、豎立殼體、豎 立殼體旋轉(zhuǎn)輪系、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、立式絲杜、橫向絲杜、立式電機(jī)、橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，微電機(jī)、縱向角 度調(diào)節(jié)器、橫向角度調(diào)節(jié)器和傳感器、水位傳感器、控制器;其特征在于:所述的固定底盤依 靠地腳螺栓將其固定于堰槽邊上，固定底盤上面連接旋轉(zhuǎn)輪系;所述旋轉(zhuǎn)輪系由蝸輪、蝸桿 和電機(jī)組成，所述的蝸輪上連接豎立殼體，蝸桿連接電機(jī)；豎立殼體內(nèi)設(shè)有立式絲杠和電 機(jī)，立式絲杠上設(shè)有絲母，絲母一端連接橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)絲桿帶動(dòng)縱向角 度調(diào)節(jié)器和后端的橫向角度調(diào)節(jié)器;控制器內(nèi)設(shè)有單片機(jī)控制板和控制軟件、手動(dòng)和自動(dòng) 開關(guān)。2.按照權(quán)利要求1所述的用于煤礦井下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器定位裝置，其特征在于:所 述橫向角度調(diào)節(jié)器內(nèi)孔套入傳感器。
【文檔編號(hào)】E21F17/18GK106014482SQ201610545859
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月8日
【發(fā)明人】田茂虎, 王鐵松
【申請(qǐng)人】山東新河礦業(yè)有限公司