一种地面煤仓仓位传感装置制造方法及图纸

一种地面煤仓仓位传感装置。它由装置箱壳和信号处理电路板构成；音频传感器由弹性金属材料感音板和电阻型应变片构成。在矿用防爆型气密装置箱壳内，装嵌有用以将放大、处理、转换音频强度与频率电信号的信号处理电路板。装置箱壳的底面与煤仓壁顶板上面通过胶垫与螺杆、螺帽紧固结构构成弹性联结配合。应变片装嵌在感音板的夹层中，通过应变片专用粘贴胶，与感音板紧固配合。音频传感器穿过煤仓壁顶板并与之紧固配合，其应变片电阻引线通过夹层上段引出，与信号处理电路板连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种煤矿地面煤仓内存煤仓位的传感装置。
技术介绍
煤矿地面煤仓是矿井煤产品的总集散设施，其存储状态，即仓位关系到矿井上下生产、运输、选煤、管理等多系统运行，其实时监测具有很重要的工程意义。目前煤矿地面煤仓内存煤仓位的检测方法不一，有些方法在实施上会产生很好的效果，但造价价格昂贵且故障率高，又维修维护困难；另一些虽造价低，但精度和其他性能低下，极易遭受机械撞击而损毁或遭粉尘附着、阻塞而失效，很不适应矿井地面煤仓工况。因此亟待研发一种能够实现适合矿井地面煤仓工况的高性价比煤仓仓位检测方法。对于恶劣、复杂的煤仓工况，除了规避煤仓工况对仓位检测不利方面外，尚可挖掘其对仓位检测的可利用特点。随着落煤所形成的充煤空间的变化，仓空空间会同步反向变化。对于落煤敲击已落煤的敲击声，使所形成的共振腔的容积和结构同步变化，因而其敲击声频率会随着充煤空间的变化而变化。利用这一原理，可研发一种基于音频频率的煤仓仓位传感装置。
技术实现思路
为实现适合矿井地面煤仓工况的高性价比煤仓仓位检测，本技术提供一种煤仓仓位传感装置。它由装置箱壳和信号处理电路板构成；音频传感器由弹性金属材料感音板和电阻型应变片构成。在矿用防爆型气密装置箱壳内，装嵌有用以将放大、处理、转换音频强度与频率电信号的信号处理电路板。装置箱壳的底面与煤仓壁顶板上面通过胶垫与螺杆、螺帽紧固结构构成弹性联结配合。应变片装嵌在感音板的夹层中，通过应变片专用粘贴胶，与感音板紧固配合。音频传感器穿过煤仓壁顶板并与之紧固配合，其应变片电阻引线通过夹层上段引出，与信号处理电路板连接。r>本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：煤仓仓位传感装置的装配关系涉及传感信号处理装置、煤仓壁、音频传感器、仓空空间、充煤空间。两传感信号处理装置分别安装在煤仓两侧的煤仓壁顶板上面；各传感信号处理装置的下部探伸出一音频传感器，各音频传感器穿过煤仓壁顶板进入煤仓空间，使得其充分接收到煤仓接收落煤时仓空空间的音频振动。利用煤仓接收落煤过程中充煤空间的变化所造成的落煤敲击充煤空间顶面的声音强度及声音在仓空空间中频率的变化，音频传感器接收到强度与频率随之同步变化的声音信号；通过音频传感器，将该信号转换为随之同步变化的电信号；再通过煤仓仓位检测系统的传感信号处理装置，将该电信号放大、处理、转换为煤仓充煤空间顶面水平位置，即煤仓仓位的控制信号和指示数据。传感信号处理装置由装置箱壳和信号处理电路板构成；音频传感器由弹性金属材料感音板和电阻型应变片构成。在矿用防爆型气密装置箱壳内，装嵌有用以将放大、处理、转换音频强度与频率电信号的信号处理电路板。装置箱壳的底面与煤仓壁顶板上面通过胶垫与螺杆、螺帽紧固结构构成弹性联结配合。应变片装嵌在感音板的夹层中，通过应变片专用粘贴胶，与感音板紧固配合。音频传感器穿过煤仓壁顶板并与之紧固配合，其应变片电阻引线通过夹层上段引出，与信号处理电路板连接。本技术的有益效果是：充分利用了煤仓的恶劣、复杂工况，规避了煤仓工况对仓位检测不利方面，挖掘了其对仓位检测的可利用特点。在实施上会产生很好的效果，造价低、耐用性、可靠性高，维修维护方便；除传感装置外均有相关产品可改造运用，实施简单、易行，极易推广。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术实施例—煤仓仓位传感装置装配视图。图2是煤仓仓位传感装置结构视图。图3是音频传感器结构局部剖视图。图4是煤仓仓位检测系统结构框图。图5是音频传感信号放大电路结构图。在图1、2中：1.传感信号处理装置，2.煤仓壁，3.音频传感器，4.仓空空间，5.充煤空间。在图2～5中：1.1.装置箱壳，1.2.信号处理电路板，3.1.感音板，3.2.应变片。在图4～5中：SENS为传感模块，MCF为多路选频滤波模块，MCU为主控模块，DOUT为显示输出模块，UPS为工作电源模块；SSA为音频传感信号放大单元，CF为多路选频滤波单元，MS为多路开关单元，A/DTQ为A/D转换量化单元，DP为数据处理单元，SD为仓位显示单元，SLA为声光报警单元；Ep为正工作电源接线端，En为负工作电源接线端；s为音频传感信号，s1为第一音频信号，s2为第二音频信号，…，s16为第十六音频传感信号，so为选通音频信号，Pcontr为选通控制数据线束，Pcodes为数码驱动数据线束，dALA为声光报警控制信号。在图5中：Rs为应变电阻，RS1为应变桥臂平衡电阻，RS2为参考桥上臂电阻，RS3为参考桥下臂电阻；Cs为耦合电容，RS4为参考分压电阻，As为运放芯片，Rf为反馈电阻；a为应变电位信号，b为参考电位信号。具体实施方式在图1所示的本技术实施例—煤仓仓位传感装置装配视图中：煤仓仓位检测装置的装配关系涉及检测信号处理装置1、煤仓壁2、音频传感器3、仓空空间4、充煤空间5。两检测信号处理装置1分别安装在煤仓两侧的煤仓壁2顶板上面；各检测信号处理装置1的下部探伸出一音频传感器3，各音频传感器3穿过煤仓壁2顶板进入煤仓空间，使得其充分接收到煤仓接收落煤时仓空空间4的音频振动。利用煤仓接收落煤过程中充煤空间5的变化所造成的落煤敲击充煤空间5顶面的声音强度及声音在仓空空间4中频率的变化，音频传感器3接收到强度与频率随之同步变化的声音信号；通过音频传感器3，将该信号转换为随之同步变化的电信号；再通过煤仓仓位检测系统的检测信号处理装置1，将该电信号放大、处理、转换为煤仓充煤空间5顶面水平位置，即煤仓仓位的控制信号和指示数据。在图1所示的煤仓仓位传感装置装配视图和图2所示的煤仓仓位传感装置结构视图中：检测信号处理装置1由装置箱壳1.1和信号处理电路板1.2构成；音频传感器3由弹性金属材料感音板3.1和电阻型应变片3.2构成。在矿用防爆型气密装置箱壳1.1内，装嵌有用以将放大、处理、转换音频强度与频率电信号的信号处理电路板1.2。装置箱壳1.1的底面与煤仓壁2顶板上面通过胶垫与螺杆、螺帽紧固结构构成弹性联结配合。应变片3.2装嵌在感音板3.1的夹层中，通过应变片专用粘贴胶，与感音板3.1紧固配合。音频传感器3穿过煤仓壁2顶板并与之紧固配合，其应变片3.2电阻引线通过夹层上段引出，与信号处理电路板1.2连接。在图3所示的音频传感器结构局部剖视图中：音频传感器3是在感音板3.1的夹层中，通过应变片专用粘贴胶，紧密固夹粘贴应变片3.2而构成的弹性感音构件。在图4所示的煤仓仓位检测系统结构框图中：煤仓仓位检测系统由传感模块SENS、多路选频滤波模块MCF、主控模块MCU、显示输出模块DOUT和工作电源模块UPS组成。煤仓仓位检测系统由传感模块SENS为以音频传感信号放大单元SSA实现落煤声音频检测传感、放大的电路系统，多路选频滤波模块MCF为以多路选频滤波单元CF和多路开关单元MS来实现多路音频选频滤波的电路系统，主控模块MCU为以A/D转换量化单元A/DTQ实现A/D转换量化、以为数据处理单元DP实现数据处理的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地面煤仓仓位传感装置，其特征是：煤仓仓位传感装置的装配关系涉及传感信号处理装置、煤仓壁、音频传感器、仓空空间、充煤空间；两传感信号处理装置分别安装在煤仓两侧的煤仓壁顶板上面；各传感信号处理装置的下部探伸出一音频传感器，各音频传感器穿过煤仓壁顶板进入煤仓空间，使得其充分接收到煤仓接收落煤时仓空空间的音频振动；利用煤仓接收落煤过程中充煤空间的变化所造成的落煤敲击充煤空间顶面的声音强度及声音在仓空空间中频率的变化，音频传感器接收到强度与频率随之同步变化的声音信号；通过音频传感器，将该信号转换为随之同步变化的电信号；再通过煤仓仓位传感系统的传感信号处理装置，将该电信号放大、处理、转换为煤仓充煤空间顶面水平位置，即煤仓仓位的控制信号和指示数据；在矿用防爆型气密装置箱壳内，装嵌有用以将放大、处理、转换音频强度与频率电信号的信号处理电路板；装置箱壳的底面与煤仓壁顶板上面通过胶垫与螺杆、螺帽紧固结构构成弹性联结配合；应变片装嵌在感音板的夹层中，通过应变片专用粘贴胶，与感音板紧固配合；音频传感器穿过煤仓壁顶板并与之紧固配合，其应变片电阻引线通过夹层上段引出，与信号处理电路板连接。

【技术特征摘要】
1.一种地面煤仓仓位传感装置，其特征是：
煤仓仓位传感装置的装配关系涉及传感信号处理装置、煤仓壁、音频传感器、仓空空间、
充煤空间；两传感信号处理装置分别安装在煤仓两侧的煤仓壁顶板上面；各传感信号处理装
置的下部探伸出一音频传感器，各音频传感器穿过煤仓壁顶板进入煤仓空间，使得其充分接
收到煤仓接收落煤时仓空空间的音频振动；利用煤仓接收落煤过程中充煤空间的变化所造成
的落煤敲击充煤空间顶面的声音强度及声音在仓空空间中频率的变化，音频传感器接收到强
度与频率随之同步变化的声音信号；通过音频传感器，将该信号转换为随之同步变化的电信
号；再通过煤仓仓位传感系统的传感信号处理装置，将该电信号放大、处理、转换为煤仓充
煤空间顶面水平位置，即煤仓仓位的控制信号和指示数据；
在矿用防爆型气密装置箱壳内，装嵌有用以将...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈百达，裴建德，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32