基本信息
- 项目名称：
- 便捷式矿井通风多参数智能检测仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品创新采用超声波测速、激光测距、步进电机驱动及温度测量技术，自主开发CPLD高精度超声波、激光飞行时间间隔测量模块、激光断面测量技术，直接测量矿井通风温度、风速、断面积、风量等多种通风参数。仪器以高性能CPU为处理核心，能对测量数据进行存储、读取并设计有LCD显示器实时显示实测结果，测量精度高、使用便捷。
- 详细介绍：
- 便捷式矿井通风多参数智能检测仪创新采用超声波测速、激光测距、步进电机驱动及温度测量技术，自主开发CPLD高精度超声波、激光飞行时间间隔测量模块、激光断面测量技术，直接测量矿井通风温度、风速、断面积、风量等多种通风参数。仪器以高性能CPU为处理核心，能对测量数据进行存储、读取并设计有LCD显示器实时显示实测结果。测量精度高、使用便捷，智能测量、高集成度，能减轻矿井测风难度和工作量，提高测量精度，降低工矿企业生产成本、提高工矿企业效益，具有广阔的市场前景.
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 发明目的： 采用多种测量技术开发便捷式矿井通风多参数智能检测仪，直接测量矿井风速、风量、温度、巷道断面积等多种通风参数，提高测量精度，减轻测量难度，降低测风劳动强度，减少工矿企业生产成本、提高工矿企业效益。 发明思路及创新点： 采用风速探头检测矿井井巷中风速；采用温度探头检测风流温度；采用激光测距技术测量仪器与巷道壁之间的距离，在步进电机的驱动下激光探头完成巷道横截面一周的距离测量，通过系统软件微积分处理运算后得出巷道截面面积；由风速、巷道断面积得到风量。 技术关键： ①硬件设计。搭建CPU，存储器，风速探头、温度探头，激光收发探头组件，驱动步进电机，人机通信按键、LCD显示器及电源等硬件平台。 ②激光收发及激光飞行时间计数CPLD系统开发。设计激光收发电路、光路，采用大直径激光、聚光镜。激光收发时间间隔非常小，为微秒级，设计采用CPLD开发高精度脉冲计数电路，计数脉冲频率设计采用100MHZ，实现高精度激光飞行时间测量。 ③系统软件开发。系统的软件包括初始化程序、主程序、参数设置子程序、测量子程序、显示子程序、看门狗程序、实时时钟等程序。 ④激光组件驱动电路。采用步进电机驱动激光探头组件做圆周运动、完成巷道断面积扫描. 主要技术指标： ① 测量参数：温度、风速、断面积、风量 ② 传 感 器：温度、风速、激光收发等传感器 ③ 驱动机构：+5V四相步进电机 ④ 步 进 角：7.5° ⑤ 电 源：采用+5V本安型高性能、大容量电池
科学性、先进性
- ①多功能、多参数、智能化测量、高集成度。采用多种测量技术，直接测量各种通风参数测量值，并能对实测结果进行存储、读取。 ②使用便捷，测量工作量小。整个系统软硬件有机结合，体积小、重量轻、便捷、使用简单方便。 ③测量准确，市场前景广阔。测量精度高，可减少矿井测风工作量，提高企业生产效益。具有广阔的市场前景。
获奖情况及鉴定结果
- 撰写的论文《便捷式井巷风量检测仪》在中文核心期刊《工矿自动化》（ISSN 1001-439X）第九期确定发表。 该作品荣获第四届“挑战杯”湖南科技大学大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 可通过适当方式进行技术转让与合作
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 矿井测风是矿井通风管理主要日常工作，本作品是对矿井测风设备的一次创新研发，对减轻测量难度、工作量，提高测量精度具有重要意义，在一定程度上降低工矿企业生产成本、提高工矿企业效益，具有广阔的市场前景。
同类课题研究水平概述
- 目前，有部分电子风速检测仪、激光测距仪逐渐运用于矿井测量，但无任何产品实现本作品所具功能，实现矿井通风风速、温度、断面积、风量等参数检测。
