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矿用钻孔超声流量自适应检测技术

代晨昱 赵朋朋 徐晶

代晨昱,赵朋朋,徐晶.矿用钻孔超声流量自适应检测技术[J].煤田地质与勘探,2022,50(1):59−65. doi: 10.12363/issn.1001-1986.21.11.0607
引用本文: 代晨昱,赵朋朋,徐晶.矿用钻孔超声流量自适应检测技术[J].煤田地质与勘探,2022,50(1):59−65. doi: 10.12363/issn.1001-1986.21.11.0607
DAI Chenyu,ZHAO Pengpeng,XU Jing.The adaptive detection technology of ultrasonic flow in mining boreholes[J].Coal Geology & Exploration,2022,50(1):59−65. doi: 10.12363/issn.1001-1986.21.11.0607
Citation: DAI Chenyu,ZHAO Pengpeng,XU Jing.The adaptive detection technology of ultrasonic flow in mining boreholes[J].Coal Geology & Exploration,2022,50(1):59−65. doi: 10.12363/issn.1001-1986.21.11.0607

矿用钻孔超声流量自适应检测技术

doi: 10.12363/issn.1001-1986.21.11.0607
基金项目: 中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新项目(2019XAYMS09)
详细信息
    第一作者:

    代晨昱,1987年生,男,浙江宁波人,硕士,助理研究员,从事煤炭矿用地球物理勘探设备研究工作. E-mail:daichenyu@cctegxian.com

  • 中图分类号: P631

The adaptive detection technology of ultrasonic flow in mining boreholes

  • 摘要: 为了更好地实现煤矿井下瓦斯抽采钻孔端流量监测,针对管路内介质成分复杂、纯净度差、稳定性差等因素对抽采流量参数测量准确性影响的问题,提出以时差法为测量原理,以双阈值比较法为检测方法,设计了一套矿用钻孔超声流量自适应检测系统。通过分析影响双阈值比较法测量准确性的关键问题出发,设计了检测系统的总体方案,并对其中激励信号放大电路、接收信号调理电路及由峰值检波电路与增益控制电路构成的自适应电路几项关键模块进行了详细地介绍,叙述了检测系统运行软件的工作流程。通过工况环境适应能力测试与准确度性能检验,对检测系统的功能与性能进行了检验,检验结果表明,该系统能够适应瓦斯抽采钻孔管路内的工况需求,实现高精度的气体流量测量。

     

  • 图  超声波时差法原理

    Fig. 1  Schematic diagram of the ultrasonic time difference method

    图  超声波时差法检测方法

    Fig. 2  Ultrasonic time difference detection method

    图  硬件系统设计框图

    Fig. 3  Hardware system design block diagram

    图  激励信号放大电路设计

    Fig. 4  Excitation signal amplification circuit design

    图  接收信号调理电路

    Fig. 5  Received signal conditioning circuit

    图  峰值检波电路

    Fig. 6  Peak detection circuit

    图  增益控制电路

    Fig. 7  Gain control circuit

    图  软件系统工作流程

    Fig. 8  Software system flowchart

    图  工况环境适应能力测试结果

    Fig. 9  Test results of environmental adaptability under working conditions

    图  10  检验现场环境

    Fig. 10  Test site environment

    图  11  准确性能检验结果

    Fig. 11  Accurate performance test results

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-01
  • 修回日期:  2021-12-06
  • 发布日期:  2022-02-01

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