基于微差压原理的矿用风筒风量传感器设计.pdf

《基于微差压原理的矿用风筒风量传感器设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·14·煤矿机电2016年第5期吴建忠，王鸿建．基于微差压原理的矿用风筒风量传感器设计[J]．煤矿机电，2016(5)：14．16，20．doi：10．16545／j．cnki．cmet．2016．05．005基于微差压原理的矿用风筒风量传感器设计木吴建忠1，王鸿建2(1．开滦(集团)有限责任公司，河北唐山063000；2．天地(常州)自动化股份有限公司，江苏常州213015)摘要：煤矿通风质量直接关系到井下工作面开采和掘进的安全，为保证进风质量，提出了一种基于微差压原理的矿用风筒风量传感器设计方案，主要采用基于M3内核的ADI微处理器ADUCM361控制整个系统的运行，内部集成的24

2、位ADC采集经过微差压探头输出的信号，将其转换为相应的风速及风量值。着重介绍了风量检测原理、系统的硬件组成及软件设计。该设计方案已在煤矿现场得到了应用，满足了相关标准及用户的需求。关键词：微差压；微处理器ADUCM361；风量；红外线遥控器中图分类号：TD723；TP212文献标识码：B文章编号：1001—0874(2016)05—0014—04DesignofMineAirFlowDuctSensorBasedonMicroDifferentialPressurePrincipleWu^,anzhon91，WangHongfian2(1．Kaihan(Group)Co．Ltd．，Ta

3、ngshan063000，China；2．Tiandi(Changzhou)AutomationCo．，Ltd．，Changzhou213015，China)Abstract：Mineventilationqualityisdirectlyrelatedtothesafetyofundergroundworkingfaceminingandtunneling，Tograspthequalityofwind，putforwardabasedonthemicrodifferentialpressureprincipleofmineairflowductsensordesignscheme，

4、mainlybycontrollingtheoperationofthewholesystembasedontheM3kernelofADImicroprocessoraducm361，itsinternalintegrated24bitADCacquisitionthroughthemicrodifferentialpressuresensoroutputsignal，theconversionvaluesforthecorrespondingwindspeedandairflow．Thispaperintroducesthedesignofhardwareandsoftwareof

5、thesystemandairflowdetectionprinciple．Thisdesignhasbeenappliedincoalminefield，tomeettherelevantstandardsandtheneedsofusers．Keywords：microdifferentialpressure；microprocessorADUCM361；airflow；infraredremotecontroller0引言煤矿采煤工作面和掘进工作面是瓦斯浓度容易溢出并聚集升高的地方，要将这些地方的瓦斯浓度控制在安全范围内，往往需要局部通风机单独进行送风。为了防止送风异常，需要对其

6、进行监测，传统的方法主要是通过风筒风量开关进行检测的，但由于输出为开关量信号，只能检测到有风或者无风状$天地(常州)自动化股份有限公司科研项目(15SY003-06)态，很难有一个明显的界限，存在较大的模糊空间。为了能更好地把握采煤工作面及掘进工作面的进风质量，提出了一种矿用风筒风量传感器设计方案，即基于微差压原理，既能准确测量出通过风筒的风量值，又可将测量风量值传输给上级采集分站。1矿用风筒风量传感器原理测量风量，主要是掌握风筒中的风速、风简直径、累计时间，并计算出风量值。计算公式如下：凡=vl×SXt(1)2016年第5期煤矿机电·15·式中，口，为经过风筒的风速值，为变化量；S为

7、风筒截面积，风简直径为600mm、800mm、1000mm、1200mm等四种，安装后截面积为定值；t为风量累计时间，可选1s或60s。采用皮托管方式的微差压原理来检测风速，常见的有L型皮托管和S型皮托管，因后者具有防潮、防堵的优点，故采用了s型皮托管方式测量风速，如图l所示。1一进风口；2一送风口；3一静压输出口；4一全压输出口图1皮托管样图S型皮托管由两支同直径管背向制成，迎风方为全压输出口，背风方为静压输出口。若将皮托管置于风速场中，在风