一種高精度煤泥水位測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型一種高精度煤泥水位測量裝置，屬于煤泥水位測量的【技術(shù)領(lǐng)域】；所要解決的技術(shù)問題為：提供一種測量精度較高、可靠性較高的煤泥水位測量裝置；采用的技術(shù)方案為：一種高精度煤泥水位測量裝置，包括底座，底座上設(shè)有紅外對射裝置，紅外對射裝置包括紅外發(fā)射器和紅外接收器，紅外發(fā)射器上開有多個用于向所述紅外接收器發(fā)射水平紅外線的發(fā)射孔，紅外接收器上對應(yīng)地開有多個用于接收紅外發(fā)射器發(fā)射來的水平紅外線的接收孔，紅外發(fā)射器和紅外接收器均與控制器相連，紅外發(fā)射器上套設(shè)有可沿紅外發(fā)射器外壁上下移動的浮子；本實用新型適用于煤礦領(lǐng)域。
【專利說明】一種高精度煤泥水位測量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于煤泥水位測量的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高精度的煤泥水位測量
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]一般地，在煤炭開采過程中，由于地層結(jié)構(gòu)被破壞，使得采區(qū)與儲水層連通，地下水會流入巷道和工作面，容易發(fā)生突水事故，導(dǎo)致井下的生產(chǎn)受到阻礙、施工安全性能降低，嚴重時可能會造成重大事故，不僅給井下作業(yè)人員的生命安全帶來巨大威脅，還會給企業(yè)造成嚴重的經(jīng)濟損失，因此，需要及時把流入井下煤礦巷道中的礦井積水排至地表，確保煤礦的安全生產(chǎn)，而礦井水位監(jiān)測是礦井排水系統(tǒng)重要的安全參數(shù)之一，要想及時排水，就必須對礦井水位進行實時的監(jiān)測。
[0003]由于煤礦井下環(huán)境惡劣、存在著大量的煤泥，因此在對煤礦井下水位進行測量時，不僅需要測量水位深度，還需要測量煤泥的厚度；目前，在煤礦領(lǐng)域中，大都采用浮球液位控制器或者同位素這兩種方式來對煤泥水分界面進行檢測，其中，浮球液位控制器是由浮球感受液位的變化，通過磁力軸的傳動，實現(xiàn)對液位的控制和報警，但是該方法無法對煤泥的深度進行測量，而同位素在線檢測煤泥水分界面的方法，可以確定固液分界面的位置，但該裝置無法對煤泥厚度、水位深度進行精確測量，只能通過人工移動和判斷，具有較大的誤差，導(dǎo)致煤泥水位的測量精度低，可靠性差，隨著近年來煤礦事故的頻發(fā)，煤礦安全的要求越來越高，因此具有高精度、高可靠性的煤泥水位測量裝置顯得尤為重要。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為:提供一種既可測量水位深度又可測量煤泥厚度的高精度煤泥水位測量裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種高精度煤泥水位測量裝置，包括底座，所述底座上設(shè)有紅外對射裝置，所述紅外對射裝置包括紅外發(fā)射器和紅外接收器，所述紅外發(fā)射器上開有多個用于向所述紅外接收器發(fā)射水平紅外線的發(fā)射孔，所述紅外接收器上對應(yīng)地開有多個用于接收所述紅外發(fā)射器發(fā)射來的水平紅外線的接收孔，所述紅外發(fā)射器和紅外接收器均與控制器相連，所述紅外發(fā)射器上套設(shè)有可沿紅外發(fā)射器外壁上下移動的浮子。
[0006]所述紅外發(fā)射器包括發(fā)射器外殼和位于所述發(fā)射器外殼內(nèi)的紅外線發(fā)射板，所述紅外接收器包括接收器外殼和位于所述接收器外殼內(nèi)的紅外線接收板；所述發(fā)射器外殼和接收器外殼的大小和形狀相同，并均呈上下開口的空心圓柱狀，且間隔豎直固定于所述底座上；所述發(fā)射孔和所述接收孔分別位于所述發(fā)射器外殼的外圓周面上和所述接收器外殼的外圓周面上，使得所述紅外發(fā)射器和所述紅外接收器之間布滿相互間在豎直方向上具有一定間距的水平紅外線；所述底座上設(shè)有兩個凸臺，所述的兩個凸臺均通過螺紋分別與所述發(fā)射器外殼的底部和所述接收器外殼的底部連接，且分別在兩處接合處設(shè)置六角緊固螺母；所述浮子為空心不銹鋼通孔式浮球，且套設(shè)于所述發(fā)射器外殼的外圓周面上；所述發(fā)射器外殼內(nèi)部和所述接收器外殼內(nèi)部均通過膠體封注；所述紅外發(fā)射器的頂部設(shè)置有用于防止所述浮子脫落的端蓋；所述紅外發(fā)射器的頂部和所述紅外接收器的頂部均設(shè)置有圓形插座，所述的兩個圓形插座分別通過電纜線與所述控制器相連；所述控制器上設(shè)置有顯示燈，所述顯示燈與所述紅外接收器相連。
[0007]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0008]本實用新型中的煤泥水位測量裝置包括底座，底座上設(shè)有紅外對射裝置，紅外對射裝置包括紅外發(fā)射器和紅外接收器，紅外發(fā)射器上開有多個用于向所述紅外接收器發(fā)射水平紅外線的發(fā)射孔，紅外接收器上對應(yīng)地開有多個用于接收所述紅外發(fā)射器發(fā)射來的水平紅外線的接收孔，紅外發(fā)射器和紅外接收器均與控制器相連，紅外發(fā)射器上套設(shè)有可沿紅外發(fā)射器外壁上下移動的浮子；使用時，將整個底座固定于煤泥水積累處的最低處，正常情況下，紅外發(fā)射器和紅外接收器之間存在多道水平的紅外線，形成一道人眼不看不到的“紅外防盜墻”，隨著煤泥水的積累，煤泥厚度和水位深度逐漸升高，在煤泥厚度升高的過程中，逐漸往上堆積的煤泥會從下往上逐漸堵住紅外發(fā)射器上的發(fā)射孔和紅外接收器上的接收孔，導(dǎo)致紅外發(fā)射器和紅外接收器之間相對應(yīng)的發(fā)射孔和接收孔的紅外線對射中斷，此時，控制器收到紅外線對射中斷的信號，通過計算即可得出煤泥厚度；在水位上升的過程中，套在紅外發(fā)射器上的浮子會向上移動，由于紅外線能在水中進行傳輸，因此當(dāng)浮子上升時，會遮擋住紅外發(fā)射器上某一位置的發(fā)射孔，導(dǎo)致紅外發(fā)射器和紅外接收器之間相對應(yīng)的發(fā)射孔和接收孔的紅外線對射中斷，此時，控制器收到紅外線對射中斷的信號，通過計算即可得出水位深度；當(dāng)煤泥厚度或者水位深度超過控制器中設(shè)置的上限值后，控制器會發(fā)出報警信號，進入報警狀態(tài)，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，現(xiàn)場安裝調(diào)節(jié)方便，操作簡單，精確度高，能大大提高工作效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明；
[0010]圖1為本實用新型中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖中:1為底座，2為發(fā)射孔，3為接收孔，4為控制器，5為浮子，6為發(fā)射器外殼，7為紅外線發(fā)射板，8為接收器外殼，9為紅外線接收板，10為六角緊固螺母，11為端蓋。

【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，本實用新型一種高精度煤泥水位測量裝置，包括底座1，所述底座I上設(shè)有紅外對射裝置，所述紅外對射裝置包括紅外發(fā)射器和紅外接收器，所述紅外發(fā)射器上開有多個用于向所述紅外接收器發(fā)射水平紅外線的發(fā)射孔2，所述紅外接收器上對應(yīng)地開有多個用于接收所述紅外發(fā)射器發(fā)射來的水平紅外線的接收孔3，所述紅外發(fā)射器和紅外接收器均與控制器4相連，所述紅外發(fā)射器上套設(shè)有可沿紅外發(fā)射器外壁上下移動的浮子
5;具體地，所述紅外發(fā)射器包括發(fā)射器外殼6和位于所述發(fā)射器外殼6內(nèi)的紅外線發(fā)射板7，所述紅外接收器包括接收器外殼8和位于所述接收器外殼8內(nèi)的紅外線接收板9，所述發(fā)射器外殼6和接收器外殼8的大小和形狀相同，并均呈上下開口的空心圓柱狀，且間隔豎直固定于所述底座I上，所述發(fā)射孔2和所述接收孔3分別位于所述發(fā)射器外殼6的外圓周面上和所述接收器外殼8的外圓周面上，使得所述紅外發(fā)射器和所述紅外接收器之間布滿相互間在豎直方向上具有一定間距的水平紅外線，為了固定所述紅外線發(fā)射板7和所述紅外線接收板9以及防止它們被煤泥水侵蝕，所述發(fā)射器外殼6內(nèi)部和所述接收器外殼8內(nèi)部均通過膠體封注。
[0013]本實施例中，所述的多個發(fā)射孔2自上而下依次設(shè)置于所述發(fā)射器外殼6上距離所述接收器外殼8最近的那條母線上，并且相鄰的兩個發(fā)射孔2之間的距離為15mm，位于最下方的發(fā)射孔2與所述發(fā)射器外殼6底部的垂直距離為20mm ;設(shè)置于所述接收器外殼8上的多個接收孔3的數(shù)量和位置與所述的多個發(fā)射孔2 —一對應(yīng)，即所述的多個接收孔3自上而下依次設(shè)置于所述接收器外殼8上距離所述發(fā)射器外殼6最近的那條母線上，并且相鄰的兩個接收孔3之間的距離為15_，位于最下方的接收孔3與所述接收器外殼8底部的垂直距離為20mm，使得本實用新型的紅外發(fā)射器的光柵檢測距離可達lm、相鄰兩條光柵間距15mm，檢測范圍大、檢測精度高；所述的多個發(fā)射孔2和多個接收孔3彼此相對，并且以合適的高度和角度對齊，避免了死區(qū)，防止了外界光源和高反光度物體反射的干擾；裝置工作時，紅外發(fā)射器的發(fā)射孔2發(fā)射紅外線，紅外接收器的接收孔3接收紅外線，當(dāng)某一高度的紅外線因為煤泥或浮子5的遮擋而中斷傳輸時，控制器4實時讀取紅外接收器的數(shù)字信號，最后轉(zhuǎn)化為代表煤泥厚度和水位深度的模擬量；本實施例中，所述發(fā)射器外殼6和所述接收器外殼8均由不銹鋼制成，長期浸泡水下不易腐蝕，不易變形。
[0014]具體地，所述紅外發(fā)射器的頂部和所述紅外接收器的頂部均可設(shè)置圓形插座，所述的兩個圓形插座分別通過電纜線與所述控制器4相連，所述控制器4上還可設(shè)置用于提示所述紅外接收器接收的紅外線是否中斷的顯示燈，所述顯示燈與所述紅外接收器相連，所述紅外發(fā)射器的頂部還可設(shè)置用于防止所述浮子5脫落的端蓋11，進一步地，所述浮子5可為空心不銹鋼通孔式浮球，套設(shè)于所述發(fā)射器外殼6的外圓周面上，所述浮子5的垂直高度為15_，所述底座I上可設(shè)有兩個凸臺，所述的兩個凸臺均通過螺紋分別與所述發(fā)射器外殼6的底部和所述接收器外殼8的底部連接，且分別在兩處接合處設(shè)置六角緊固螺母10。
[0015]本實用新型提供了一種高精度煤泥水位測量裝置，利用光學(xué)系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計，使得紅外發(fā)射器、紅外接收器校準(zhǔn)方便，可有效防止電磁信號、頻閃燈光、焊接弧光、周圍電源的干擾，通過特有的紅外對射裝置可以實時監(jiān)測礦井中煤泥水位深度，解決了傳統(tǒng)的煤泥水位測量裝置精確度低、可靠性差的問題，具有實質(zhì)性特點和進步；上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度煤泥水位測量裝置，其特征在于:包括底座(1)，所述底座(I)上設(shè)有紅外對射裝置，所述紅外對射裝置包括紅外發(fā)射器和紅外接收器，所述紅外發(fā)射器上開有多個用于向所述紅外接收器發(fā)射水平紅外線的發(fā)射孔(2)，所述紅外接收器上對應(yīng)地開有多個用于接收所述紅外發(fā)射器發(fā)射來的水平紅外線的接收孔(3)，所述紅外發(fā)射器和紅外接收器均與控制器(4)相連，所述紅外發(fā)射器上套設(shè)有可沿紅外發(fā)射器外壁上下移動的浮子(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度煤泥水位測量裝置，其特征在于:所述紅外發(fā)射器包括發(fā)射器外殼(6)和位于所述發(fā)射器外殼(6)內(nèi)的紅外線發(fā)射板(7)，所述紅外接收器包括接收器外殼(8)和位于所述接收器外殼(8)內(nèi)的紅外線接收板(9);所述發(fā)射器外殼(6)和接收器外殼(8)的大小和形狀相同，并均呈上下開口的空心圓柱狀，且間隔豎直固定于所述底座(I)上；所述發(fā)射孔(2)和所述接收孔(3)分別位于所述發(fā)射器外殼(6)的外圓周面上和所述接收器外殼(8)的外圓周面上，使得所述紅外發(fā)射器和所述紅外接收器之間布滿相互間在豎直方向上具有一定間距的水平紅外線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度煤泥水位測量裝置，其特征在于:所述底座(I)上設(shè)有兩個凸臺，所述的兩個凸臺均通過螺紋分別與所述發(fā)射器外殼(6)的底部和所述接收器外殼(8 )的底部連接，且分別在兩處接合處設(shè)置六角緊固螺母(10 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度煤泥水位測量裝置，其特征在于:所述浮子(5)為空心不銹鋼通孔式浮球，且套設(shè)于所述發(fā)射器外殼(6)的外圓周面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度煤泥水位測量裝置，其特征在于:所述發(fā)射器外殼(6)內(nèi)部和所述接收器外殼(8)內(nèi)部均通過膠體封注。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一所述的一種高精度煤泥水位測量裝置，其特征在于:所述紅外發(fā)射器的頂部設(shè)置有用于防止所述浮子(5)脫落的端蓋(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一所述的一種高精度煤泥水位測量裝置，其特征在于:所述紅外發(fā)射器的頂部和所述紅外接收器的頂部均設(shè)置有圓形插座，所述的兩個圓形插座分別通過電纜線與所述控制器(4 )相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一所述的一種高精度煤泥水位測量裝置，其特征在于:所述控制器(4)上設(shè)置有顯示燈，所述顯示燈與所述紅外接收器相連。
【文檔編號】E21B47/04GK204113276SQ201420582684
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】范鑫杰, 張麗軍, 趙利, 方煒 申請人:山西戴德測控技術(shù)有限公司