專利名稱：礦用本安型高速計數采樣裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于煤礦井下環(huán)境氣體的瓦斯?jié)舛容敵鲂盘柕牟蓸犹幚硎髽酥谱鞯募夹g領域，具體涉及一種礦用本安型高速計數采樣電路。適應于將含有雜波的頻率信號轉化為標準的頻率信號傳輸給CPU處理單元。
技術背景煤礦巷道通風系統(tǒng)，在煤礦的安全生產中起著至關重要的作用。礦井的瓦斯爆炸，與巷道的通風是否順暢，風量大小都有著直接關系，一旦通風不暢，瓦斯?jié)舛壬叩揭欢ǔ潭?，即會造成爆炸塌井。四季的交替，冷熱的變化，所需的風量也需不斷調節(jié)。傳統(tǒng)的調節(jié)系統(tǒng)，是根據風量所需的多少，靠調節(jié)風門來實現的，不但浪費了電能，調節(jié)起來也不方便。而且原電控系統(tǒng)采用直接或降壓起動，對大功率電機(一般在55KW以上)來說，啟動時間長，啟動電流大，對電動機的各種保護功能也不齊全，很容易燒毀電機，對電網也造成較大的沖擊。變頻調速裝置的投入使用，不但啟動容易，節(jié)能效果顯著。而如何根據甲烷傳感器采集到的瓦斯?jié)舛却笮碚{節(jié)風量的多少，便是本實用新型的高速計數器采樣電路獨特之處。本實用新型根據接收到的傳感器輸出頻率信號，經過處理電路轉換成標準的頻率信號，諧波含量小，傳輸給變頻調速裝置的CPU處理單元進行調節(jié)運算，合理輸出運行頻率，調節(jié)風機轉速，從而達到瓦斯?jié)舛却笮∨c調節(jié)風量同步的目的，避免“一風吹”。
發(fā)明內容本實用新型的目的就是為克服以上不足，提供一種通過調節(jié)輸出頻率，實現瓦斯?jié)舛却笮∨c實時送風量多少同步，進而實現高效節(jié)能，降低生產成本，而其實時監(jiān)測、自動控制的功能，更是達到了減員增效，安全生產目的的礦用本安型高速計數采樣裝置。本實用新型的技術方案是這樣實現的，所述的礦用本安型高速計數采樣裝置，由5V本安電源接口電路I，兩路隔離的24V電源接口電路2，獨立的信號接口及處理電路3，信號接口及處理電路4，信號接口及處理電路5，信號接口及處理電路6組成，外部提供的5y本安電源，采用符合礦山電氣安全規(guī)程要求的本質安全型電源，安全可靠，其紋波電壓(250mV,電源紋波系數小，采樣處理效果明顯。信號接口及處理電路，由4路線路獨立、功能完全一致的處理電路組成，其中3路為現場正常使用，第4路作為備用電路，當現場使用的3路中有I路發(fā)生故障來不及檢修時，為了確保生產，可把第4路投入使用。信號接收端口接收來自甲烷傳感器輸出的頻率信號，這個頻率信號由于線路傳輸距離遠，諧波含量大，需要先通過3. 3K的電阻增大阻抗，這個電阻的選取由外部的甲烷傳感器型號不同而取值不同。在信號接口及處理電路(3)中，頻率信號經過RC濾波，由同相輸入端進入比較器LM324,輸出低電平信號給并聯(lián)的兩路光f禹P521的輸入端,每個光I禹的輸出端由隔離的24V電源供電，通過PNP型三極管的發(fā)射極輸出標準的頻率信號給CPU處理單元。本實用新型的礦用本安型高速計數采樣裝置，其特征在于電源全部采用外部電源，信號接口及處理電路中的比較器采用TI公司的LM324芯片，內部集成4個比較器，剛好滿足系統(tǒng)要求的4路處理電路，光耦隔離電路采用東芝公司的P521芯片；PNP型三極管采用UTC公司的S8550型號。具有穩(wěn)定性好,可靠性高,操作使用方便,采用瓦斯?jié)舛却笮∨c輸出頻率大小同步的原理，可實現瓦斯排放與送風量多少實時同步，高效節(jié)能的優(yōu)點。
附圖1是礦用本安型高速計數采樣裝置的原理框圖附圖2是礦用本安型高速計數采樣裝置的電路原理圖圖中1.本安電源接口電路，2.隔離的24V電源接口電路，3.信號接口及處理電路，
4.信號接口及處理電路，5.信號接口及處理電路，6.信號接口及處理備用電路。
具體實施方式
本實用新型的具體實施例如附圖所示，附圖1所示礦用本安型高速計數采樣裝置的電路原理框圖，由5V本安電源接口電路I，兩路隔離的24V電源接口電路2，獨立的信號接口及處理電路3，信號接口及處理電路4，信號接口及處理電路5，信號接口及處理電路6組成，附圖2是高速計數器采樣電路的電路原理圖，所述的外部提供的5V本安電源，采用符合礦山電氣安全規(guī)程要求的本質安全型電源，安全可靠，其紋波電壓彡250mV,電源紋波系數小，采樣處理效果明顯。信號接口及處理電路，由4路線路獨立、功能完全一致的處理電路組成，其中3路為現場正常使用，第4路作為備用電路，當現場使用的3路中有I路發(fā)生故障來不及檢修時，為了確保生產，可把第4路投入使用。信號接收端口接收來自甲烷傳感器輸出的頻率信號，這個頻率信號由于線路傳輸距離遠，諧波含量大，需要先通過3. 3K的電阻增大阻抗，這個電阻的選取由外部的甲烷傳感器型號不同而取值不同。在信號接口及處理電路(3)中，頻率信號經過RC濾波，由同相輸入端進入比較器LM324，輸出低電平信號給并聯(lián)的兩路光耦P521的 輸入端，每個光耦的輸出端由隔離的24V電源供電，通過PNP型三極管的發(fā)射極輸出標準的頻率信號給CPU處理單元。本實用新型所涉及的礦用本安型高速計數采樣裝置設計全面，既可以精確地反映出采樣端瓦斯?jié)舛鹊淖兓?，也可以隔離外部的電氣干擾，其輸入頻率與輸出頻率的一致性，實現了瓦斯排放與送風量多少的同步，可以較好的適應工業(yè)現場應用的需要。
權利要求1.礦用本安型高速計數采樣裝置，其特征在于由5V本安電源接口電路(1)，兩路隔離的24V電源接口電路(2)，獨立的信號接口及處理電路(3)，信號接口及處理電路(4)，信號接口及處理電路(5)，信號接口及處理電路(6)組成，由外部提供的5V本安電源，其紋波電壓≤250mV,電源紋波系數小，采樣處理效果明顯；4路功能完全一致的獨立的信號接口處理電路，經過RC濾波，由同相輸入端進入比較器LM324，輸出低電平信號給并聯(lián)的兩路光耦P521的輸入端，每個光耦的輸出端由隔離的24V電源供電，通過PNP型三極管的發(fā)射極輸出標準的頻率信號給CPU處理單元。
2.根據權利要求1所述的礦用本安型高速計數采樣裝置，其特征在于電源全部采用外部電源，信號接口及處理電路中的比較器采用TI公司的LM324芯片，內部集成4個比較器，剛好滿足系統(tǒng)要求的4路處理電路，光耦隔離電路采用東芝公司的P521芯片；PNP型三極管采用UTC公司的S8550型號。
專利摘要本實用新型公開了一種的礦用本安型高速計數采樣裝置，其特點是由由5V本安電源接口電路(1)，兩路隔離的24V電源接口電路(2)，獨立的信號接口及處理電路(3)，信號接口及處理電路(4)，信號接口及處理電路(5)，信號接口及處理電路(6)組成，由外部提供的5V本安電源，其紋波電壓≤250mV，電源紋波系數小，采樣處理效果明顯；4路功能完全一致的獨立的信號接口處理電路，經過RC濾波，由同相輸入端進入比較器LM324，輸出低電平信號給并聯(lián)的兩路光耦P521的輸入端，每個光耦的輸出端由隔離的24V電源供電，通過PNP型三極管的發(fā)射極輸出標準的頻率信號給CPU處理單元，具有可實現瓦斯排放與送風量多少實時同步，高效節(jié)能的優(yōu)點，適應于煤礦巷道通風系統(tǒng)應用。
文檔編號G08C19/00GK202904863SQ201220097928
公開日2013年4月24日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2012年3月16日
發(fā)明者吳宇波 申請人:山西恒誠機電設備有限責任公司