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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 礦用便攜式靜態(tài)電阻應(yīng)變儀
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 礦用便攜式靜態(tài)電阻應(yīng)變儀是用來(lái)測(cè)量煤礦巷道支護(hù)構(gòu)件（錨桿、錨索）在支護(hù)巷道時(shí)所受應(yīng)力大小的測(cè)量?jī)x表。該儀器結(jié)果精確，便于及時(shí)加固，提高了巷道支護(hù)的穩(wěn)定性和安全性。本儀表是通過(guò)可充電電池組供電的，采樣信號(hào)的精度高，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)錨桿支護(hù)體的工作狀態(tài)以及巷道圍巖穩(wěn)定狀況，為礦井巷道技術(shù)人員提供更精確的數(shù)據(jù)，為錨桿支護(hù)加固和避免頂板事故發(fā)生等提供依據(jù)，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)和很高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益有重要的意義。
- 詳細(xì)介紹：
- 礦用便攜式靜態(tài)電阻應(yīng)變儀研制過(guò)程包括硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。硬件上采用電子程控開(kāi)關(guān)切換、精密儀表放大器和先進(jìn)低頻濾波等對(duì)信號(hào)采集調(diào)理，并采用LCD漢字顯示檢測(cè)結(jié)果；軟件上下位機(jī)利用AVR單片機(jī)的輸入捕捉、CTC模式、I2C等功能；本文還該儀表采取了實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，證明其測(cè)量精度高、工作穩(wěn)定。 礦用錨桿支護(hù)靜態(tài)電阻應(yīng)變儀為巷道技術(shù)人員檢測(cè)支護(hù)體提供數(shù)據(jù)支持，為及時(shí)加固巷道提供了可靠依據(jù)，對(duì)降低頂板事故發(fā)生的概率，提高煤礦安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效有很高的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品將應(yīng)變測(cè)量理論和微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于對(duì)壓應(yīng)力的信號(hào)檢測(cè)環(huán)節(jié)，采用先進(jìn)的信道程控切換技術(shù)、低頻濾波技術(shù)以及獨(dú)特的雙運(yùn)放放大電路對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行高效、高精度的信號(hào)調(diào)理。為巷道技術(shù)人員檢測(cè)支護(hù)體提供數(shù)據(jù)支持，為及時(shí)加固巷道提供了可靠依據(jù)，對(duì)降低頂板事故發(fā)生的概率。創(chuàng)新之處在于：提出一種特殊工作環(huán)境（煤礦井下）中多路微伏級(jí)微弱信號(hào)的高精度、實(shí)時(shí)性檢測(cè)方案。具有很高的防爆性、抗干擾性。利用液晶顯示歷史波形，省去上位機(jī)通訊部分。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 改變了固定式儀表需要安裝大規(guī)模數(shù)量本安電源和通信電纜的現(xiàn)狀，方便設(shè)備維修升級(jí)，適合在開(kāi)采速度快及較快廢棄的分支巷道中使用，提高了煤礦的生產(chǎn)效率。精度高，輕便，改變了以往固定式應(yīng)變儀精度低，安裝使用不方便，維修成本大的缺點(diǎn)，同時(shí)采用AVR單片機(jī)的輸入捕捉功能，減少了I/O口的占用，減小了儀表體積。該靜態(tài)電阻應(yīng)變儀方便井下工作人員操作，能準(zhǔn)確反應(yīng)巷道支護(hù)體的受力情況。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 該儀表使用方便，采用先進(jìn)的程控切換技術(shù)、低頻濾波技術(shù)以及獨(dú)特的雙運(yùn)放放大電路對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理?？梢詾橄锏兰夹g(shù)人員更好的了解支護(hù)體的受力情況提供數(shù)據(jù)保障，為進(jìn)一步研究支護(hù)構(gòu)件的設(shè)計(jì)和機(jī)理提供一種新的科研手段；降低頂板事故發(fā)生的概率，從而減小對(duì)工人的人身安全和礦井正常生產(chǎn)的威脅，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)和實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效具有重要的意義，同時(shí)具有很高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 目前國(guó)內(nèi)有許多廠家生產(chǎn)靜態(tài)電阻應(yīng)變儀，如蘭德科技有限責(zé)任公司的BZ2206靜態(tài)應(yīng)變儀、北京斯創(chuàng)爾建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司的JC-4A智能靜態(tài)應(yīng)變儀、 承德燕星科教電子器材有限公司SDY2208程控靜態(tài)電阻應(yīng)變儀等。這些國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的靜態(tài)電阻應(yīng)變儀精度都比較高，品質(zhì)也十分優(yōu)良。國(guó)外也有很多廠家生產(chǎn)，如瑞士馬格羅公司生產(chǎn)的應(yīng)變儀AN-2000-C、ENDEVCO公司的4430/4960A系列產(chǎn)品、North America 公司的鉆孔多點(diǎn)位移計(jì)，Sicon公司的巖土工程監(jiān)測(cè)系列儀器等。這些國(guó)內(nèi)外應(yīng)變儀精度也比較高，功能也比較全面，但他們大多數(shù)并不適合在井下這種特殊的工作環(huán)境中使用，但都采用非獨(dú)立電源供電及有線技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,大都采用非獨(dú)立電源供電及有線技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，大部分是固定檢測(cè)系統(tǒng)，投資大，不適合中小型企業(yè)。本儀器采用數(shù)字式測(cè)量方法設(shè)計(jì)出一款符合煤礦實(shí)際生產(chǎn)的要求，適應(yīng)實(shí)際礦井支護(hù)工程測(cè)試的需要，控制操作方便的便攜式應(yīng)變儀，具有測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，不易受環(huán)境條件的影響，工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，另外還易與計(jì)算機(jī)通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理的功能。
