基本信息
- 项目名称：
- 矿用便携式静态电阻应变仪
- 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A类
- 简介：
- 矿用便携式静态电阻应变仪是用来测量煤矿巷道支护构件（锚杆、锚索）在支护巷道时所受应力大小的测量仪表。该仪器结果精确，便于及时加固，提高了巷道支护的稳定性和安全性。本仪表是通过可充电电池组供电的，采样信号的精度高，准确评价锚杆支护体的工作状态以及巷道围岩稳定状况，为矿井巷道技术人员提供更精确的数据，为锚杆支护加固和避免顶板事故发生等提供依据，对煤矿安全生产和很高的社会经济效益有重要的意义。
- 详细介绍：
- 矿用便携式静态电阻应变仪研制过程包括硬件设计、软件设计和实验室实验。硬件上采用电子程控开关切换、精密仪表放大器和先进低频滤波等对信号采集调理，并采用LCD汉字显示检测结果；软件上下位机利用AVR单片机的输入捕捉、CTC模式、I2C等功能；本文还该仪表采取了实验室实验，证明其测量精度高、工作稳定。 矿用锚杆支护静态电阻应变仪为巷道技术人员检测支护体提供数据支持，为及时加固巷道提供了可靠依据，对降低顶板事故发生的概率，提高煤矿安全生产，实现高产高效有很高的社会、经济效益。
作品图片
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
- 本作品将应变测量理论和微弱信号检测技术应用于对压应力的信号检测环节，采用先进的信道程控切换技术、低频滤波技术以及独特的双运放放大电路对微弱信号进行高效、高精度的信号调理。为巷道技术人员检测支护体提供数据支持，为及时加固巷道提供了可靠依据，对降低顶板事故发生的概率。创新之处在于：提出一种特殊工作环境（煤矿井下）中多路微伏级微弱信号的高精度、实时性检测方案。具有很高的防爆性、抗干扰性。利用液晶显示历史波形，省去上位机通讯部分。
科学性、先进性
- 改变了固定式仪表需要安装大规模数量本安电源和通信电缆的现状，方便设备维修升级，适合在开采速度快及较快废弃的分支巷道中使用，提高了煤矿的生产效率。精度高，轻便，改变了以往固定式应变仪精度低，安装使用不方便，维修成本大的缺点，同时采用AVR单片机的输入捕捉功能，减少了I/O口的占用，减小了仪表体积。该静态电阻应变仪方便井下工作人员操作，能准确反应巷道支护体的受力情况。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物
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
- 该仪表使用方便，采用先进的程控切换技术、低频滤波技术以及独特的双运放放大电路对微弱信号进行信号调理。可以为巷道技术人员更好的了解支护体的受力情况提供数据保障，为进一步研究支护构件的设计和机理提供一种新的科研手段；降低顶板事故发生的概率，从而减小对工人的人身安全和矿井正常生产的威胁，对煤矿安全生产和实现高产高效具有重要的意义，同时具有很高的社会和经济效益。
同类课题研究水平概述
- 目前国内有许多厂家生产静态电阻应变仪，如兰德科技有限责任公司的BZ2206静态应变仪、北京斯创尔建筑技术开发有限公司的JC-4A智能静态应变仪、 承德燕星科教电子器材有限公司SDY2208程控静态电阻应变仪等。这些国内厂家生产的静态电阻应变仪精度都比较高，品质也十分优良。国外也有很多厂家生产，如瑞士马格罗公司生产的应变仪AN-2000-C、ENDEVCO公司的4430/4960A系列产品、North America 公司的钻孔多点位移计，Sicon公司的岩土工程监测系列仪器等。这些国内外应变仪精度也比较高，功能也比较全面，但他们大多数并不适合在井下这种特殊的工作环境中使用，但都采用非独立电源供电及有线技术进行数据传输,大都采用非独立电源供电及有线技术进行数据传输，大部分是固定检测系统，投资大，不适合中小型企业。本仪器采用数字式测量方法设计出一款符合煤矿实际生产的要求，适应实际矿井支护工程测试的需要，控制操作方便的便携式应变仪，具有测量结果准确，不易受环境条件的影响，工作稳定等优点，另外还易与计算机通信，进行数据分析处理的功能。
