基于恒流源的矿用隔爆兼本安型瞬变电磁发射机研制.pdf

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1、第37卷第12期2016年12月仪器仪表学报ChineseJournalofScientificInstrumentV01．37No．12Dec．2016基于恒流源的矿用隔爆兼本安型瞬变电磁发射机研制冰许洋铖，覃海明，吴燕清(中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039)摘要：由于瞬变电磁技术对水体反应灵敏，已被应用于煤矿井下水害探测。为提高探测精度，研究了恒流发射技术，采用脉冲宽度调制与功率场效应管结合，保证发射电流在探测过程中保持恒定；为提高二次场强度，采用了电感反向截断技术，利用电感中电流突然关断产生反向高压原理，缩短电流关断时间；通过外部中断与微

2、控制器内部定时器配合，记录发射电流关断时间；采用隔爆兼本安型结构设计，保证仪器在井下安全使用。最后通过实验室测试和充水巷道探测，验证了仪器的准确性和有效性。关键词：瞬变电磁发射机；恒流源；反向截断；关断时间中图分类号：TH763文献标识码：A国家标准学科分类代码：170．2065Developmentofmineflame—proofandintrinsicallysafetransientelectromagnetictransmitterbasedonconstantcurrentpowersupplyXuYangcheng，QinHaiming，Wu

3、Yanqing(ChongqingResearchInstitute，ChinaCoalTechnology&EngineeringGroupCorporation，Chongqing400039，China)Abstract：Becauseofthegoodsensitivitytowater，transientelectromagnetictechniqueisusedforminewaterdisasterdetection．Inordertoimprovethedetectionaccuracy，constantcurrentemissiontec

4、hnologyisstudied．ThepulsewidthmodulationtechniqueandpowerMOSFETarecombinedtoensurethetransmittingcurrentkeepingconstantduringthedetectionprocess．Inordertoimprovetheintensityofsecondaryfield，theinductanceinverse—breaktechniqueisadopted．Theprincipleisadoptedthathighinversevoltageisg

5、eneratedontheinductancewhenthecurrentintheinductanceisturnedoffsuddenly，whichshortenstheturn—offtimeoftransmittingcurrent．Theturn—offtimeoftransmittingcurrentisrecordedthroughcombiningtheperipheralinterruptandinternaltimerinthemicrocontroller．Theflame—proofandintrinsicallysafestru

6、cturedesignisadopted，whichinsuresthesafeoperationoftheinstrumentundercoalmine．Finally，laboratorytestandthedetectionexperimentinwater—filledtunnelwereconducted，theresultsverifytheaccuracyandeffectivenessoftheinstrument．Keywords：transientelectromagnetictransmitter；constantcurrentpow

7、ersupply；inverse—break；turn—offtime1引言近年来，由于瞬变电磁探测技术对水体、金属等低阻目标体反应灵敏，已被广泛应用于矿井水害、地下金属管道探测⋯1。对于瞬变电磁探测中必需的发射机而言，有以下两个关键参数：1)为保证探测过程中一次场信号一致，需要收稿日期：2016-06ReceivedDate：20164)6$基金项目：十三五国家科技重大专项(2016zx05045004．007)项目资助发射电流在发射过程中保持恒定；2)为提高二次场信号强度，需要缩短发射电流关断时间。国内发射机主要是基于欧姆定律自由发射电流的常规瞬变电磁

8、发射机∞⋯，探测过程中无法保证发射电流恒定。为提高探测准确性，采用