雙Pt礦用風(fēng)速傳感器的研究.pdf

1、風(fēng)速在煤礦安全生產(chǎn)當(dāng)中是一項非常重要的信息指標(biāo)，煤礦井下作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，混合著各種可燃性、有毒性氣體和粉塵顆粒。保持巷道通風(fēng)不僅可以避免瓦斯聚集導(dǎo)致爆炸，也可以為井下相關(guān)工作人員提供必要的氧氣，還能沖淡井下巷道中有毒氣體和粉塵，是保證安全生產(chǎn)和工作人員身體健康的必要措施。因此，對礦井通風(fēng)口及巷道內(nèi)風(fēng)速的檢測就成為一項必不可少的日常工作。目前煤礦井下使用的風(fēng)速檢測裝置都存在分辨率低、靈敏度低、功耗高、易受環(huán)境溫濕度影響的問題，無法適用煤礦井

2、下惡劣環(huán)境和應(yīng)對突發(fā)事故的發(fā)生。因此，研究出一款高精度、穩(wěn)定性好的礦用風(fēng)速傳感器具有現(xiàn)實意義。
　　論文針對目前市場上普通風(fēng)速計的不足和實際測量的需要，提出具有溫壓補(bǔ)償功能的雙Pt礦用風(fēng)速傳感器的設(shè)計。傳感器主要利用兩個不同型號的薄膜鉑電阻Pt20和Pt1000作為探頭敏感元器件，放置于風(fēng)場中，通以電流,利用電阻自身的熱效應(yīng),使薄膜電阻高于環(huán)境一定的溫度。在風(fēng)場中，薄膜的熱量損失可表征空氣流動的速度。熱量的損失則可以用電阻的變化反

3、映出來，因此把兩個薄膜電阻做成橋式結(jié)構(gòu)作為檢測探頭即可用阻值的變化表征出風(fēng)速值的大小。
　　經(jīng)過樣機(jī)的試驗測試，雙Pt礦用風(fēng)速傳感器能實現(xiàn)井下通風(fēng)口等關(guān)鍵區(qū)域0～15m/s風(fēng)速的實時檢測，在整個工作溫度范圍內(nèi)，測量誤差在±0.3m/s之內(nèi)。通過對軟件和硬件電路的改進(jìn)，增加環(huán)境溫度和壓強(qiáng)的補(bǔ)償設(shè)計，不僅能解決由于地域差距以及季節(jié)溫度的變化引起測量不準(zhǔn)的問題，增加系統(tǒng)的通用性和可靠性，還能有效的提高測量精度，在工作溫度范圍內(nèi)測量誤差由