專利名稱：一種松動圈電磁輻射測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁輻射測試儀器，特別是涉及一種松動圈電磁 輻射測試儀。
背景技術(shù)：
煤與瓦斯突出是煤礦井下一種極其復(fù)雜的動力現(xiàn)象，是礦井生
產(chǎn)的重大自然災(zāi)害之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國有突出礦井274對，突出 次數(shù)每年已超過萬次。隨著煤炭開采強(qiáng)度的增加和開采規(guī)模的擴(kuò)大， 煤與瓦斯突出、礦井沖擊地壓等問題將更加嚴(yán)重。突出預(yù)測預(yù)報(bào)是突 出防治的重要環(huán)節(jié)。
電磁輻射(Electro magnetic emission, EME)是煤巖體受載變形 破裂過程中向外輻射電磁能量的過程，與煤巖體的受載狀況及變形破 裂過程密切相關(guān)。
目前，還沒有較好的松動圈測試設(shè)備，雖然有些設(shè)備可以測試， 但是對工人技術(shù)水平要求高，測試速度慢，工作開展難度大，測試結(jié) 果不準(zhǔn)確。由此礦山巷道支護(hù)采用的錨桿長度等只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)實(shí)施， 為安全生產(chǎn)帶來了一定程度的災(zāi)害不可預(yù)知性。 發(fā)明內(nèi)容
(一) 發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是提供一種松動圈電磁輻射測試儀，該設(shè)備通過同 步或異步直接監(jiān)測不同深度煤巖體在應(yīng)力場作用下能夠所釋放的具 有代表性的電磁信號，能夠方便的對待測區(qū)域松動圈進(jìn)行測試，被給 出準(zhǔn)確的測試結(jié)果。
(二) 技術(shù)方案
本發(fā)明的技術(shù)目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種松動圈電磁輻射測試儀，所述系統(tǒng)包括天線裝置和監(jiān)測主 機(jī)，所述天線裝置與監(jiān)測主機(jī)連接，并將電磁信號傳輸至監(jiān)測主機(jī)， 所述監(jiān)測主機(jī)對電磁信號進(jìn)行信號放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將反映 煤巖動力災(zāi)害危險(xiǎn)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，其特征在于所述天線裝置為 電容式寬頻帶全向接收天線。
其中，所述電容式寬頻帶全向接伙天線由外殼4、屏蔽層3、固 定圈2、天線芯線l、底座5組成，天線芯線1兩端被固免在固定圈 2上，芯線l外纏繞著漆包線，電容通過焊接連接在芯線1外側(cè)，整 個(gè)芯線外周句裹著封閉的屏蔽層3，屏蔽層3與外殼4緊配合。
其中，所述監(jiān)測主機(jī)由放大電路、數(shù)據(jù)采集電路、單片機(jī)、程序 存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、顯示電路、RS232近距離通訊電路、遠(yuǎn)程通訊 電路。鍵盤控制電路和供電電路等組成。
(三)有益效果
本發(fā)明的松動圈電磁輻射測試儀可以在不影響上生產(chǎn)的情況下， 便捷、快速的對待測區(qū)松動圈進(jìn)行監(jiān)測。提高礦山生產(chǎn)效率的同時(shí)也 提高了礦山支護(hù)的安全性與科學(xué)性。

圖1本發(fā)明實(shí)施例的硬件結(jié)構(gòu)原理圖； 圖z本發(fā)明實(shí)施例的前置放大電路原理圖； 圖3本發(fā)明實(shí)施例的天線裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。 本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示，測試儀由天線和監(jiān)控主機(jī) 組成，監(jiān)控主機(jī)包括前置放大器、低通濾波器、主放大器、A/D轉(zhuǎn)換 器、單片機(jī)、以太網(wǎng)通信接口、存儲器、顯示器和鍵盤等部分組成。 單片機(jī)采用SX52BD100，該單片機(jī)本身帶有4Kxl6位Flash存儲器和 262x8位RAM,由于采用CPU并行方式及單時(shí)鐘周期指令100MHHz晶振振動下指令執(zhí)行速度可達(dá)I00M IPS,該網(wǎng)絡(luò)單片機(jī)的最大特征 是虛擬外設(shè)功能。以太網(wǎng)通信接口采用RTL8019AS，該控制器是 RealTeK公司出品的一種全雙工以太網(wǎng)控制器。存儲器采用24LC256, 該存儲器式Microchip公司生產(chǎn)的一種串行32KB的EPROM存儲器。
本發(fā)明的前置放大電路原理圖如圖2所示，接收天線1接收的信 號經(jīng)電容Cl由TN端輸入到場效應(yīng)管MI的A端，電容CI同時(shí)與MI 和電阻R2 —端相連，電阻R2的另一端與電阻Rl與R3的連接點(diǎn)B相 連，電阻R1的另一端與電源E相連，電阻R3的另一端與地F相連； 場效應(yīng)管MI的端與電源E相連，漏極與電阻R4、電阻R5和電容C2 的連接端C相連，電阻R4的另一端與地F相連，電阻R5的另一端與 電源E相連，電容C2的另一端與電阻R6、 R7及THS4001放大器AIA 的正輸入端的連接點(diǎn)D相連，電阻R6的另一端與電源E相連，電阻 R7的另一端與地F相連，THS4001放大器AIA的負(fù)輸入端與電阻R8 與R9的連接點(diǎn)J相連，電阻R8的另一端與電容C3、電阻R11和R12 的連接點(diǎn)G相連，電容C3的另一端與地F相連，電阻R11的另一端 與放大器A2A的正輸入端和電容C5的連接點(diǎn)I相連，電阻R12的另 一端與THS4001放大器A2A的負(fù)輸入端和電阻R13的連接點(diǎn)K相連， 電阻R13的另一端與THS4001放大器A2A的輸出端OUT相連；電阻R9 的另一端與電阻RIO和放大器AIA的輸出端連接點(diǎn)H相連，放大器 AIA的輸出端經(jīng)電容C4接到地F上，電阻RIO的另一端與電容C5連 接。
本發(fā)明的天線裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。松動圈電磁輻射測試 儀采用電容式鉆孔天線，它采用全向技術(shù)監(jiān)測，主要測試煤巖5米內(nèi) 發(fā)出的電磁輻射信號，松動圈電磁輻射測試儀主要由5部分組成:外 殼4、屏蔽層3、固定圈2、天線芯線l、底座5。最內(nèi)部的天線芯線 兩端被固定在固定圈上，芯線外纏繞著漆包線，電容通過焊接連接在 芯線外側(cè)，整個(gè)芯線外周包裹著封閉的屏蔽層，屏蔽層與外殼緊配合。
權(quán)利要求1、一種松動圈電磁輻射測試儀，其特征在于，所述系統(tǒng)包括天線裝置和監(jiān)測主機(jī)，所述天線裝置與監(jiān)測主機(jī)連接，并將電磁信號傳輸至監(jiān)測主機(jī)，所述監(jiān)測主機(jī)對電磁信號進(jìn)行信號放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將反映煤巖動力災(zāi)害危險(xiǎn)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，其特征在于所述天線裝置為電容式寬頻帶全向接收天線。
2、 如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述電容式寬頻 帶全向接收天線由外殼[4]、屏蔽層[3]、固定圈[2]、天線芯線[l]、 底座[5]組成，天線芯線[1]兩端被固定在固定圈[2]上，芯線[l]外纏 繞著漆包線，電容通過焊接連接在芯線[l]外側(cè)，整個(gè)芯線外周包裹 著封閉的屏蔽層[3]，屏蔽層[3]與外殼[4]緊密配合。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測主 機(jī)由放大電路、數(shù)據(jù)采集電路、單片機(jī)、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、 顯示電路、RS232近距離通訊電路、遠(yuǎn)程通訊電路、鍵盤控制電路和 供電電路等組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種松動圈電磁輻射測試儀，所述系統(tǒng)包括天線裝置和監(jiān)測主機(jī)，所述天線裝置與監(jiān)測主機(jī)連接，并將電磁信號傳輸至監(jiān)測主機(jī)，所述監(jiān)測主機(jī)對電磁信號進(jìn)行信號放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將反映煤巖動力災(zāi)害危險(xiǎn)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，其中，所述天線裝置為電容式寬頻帶全向接收天線。本實(shí)用新型的松動圈電磁輻射測試儀可以在不影響生產(chǎn)的情況下，便捷、快速的對待測區(qū)松動圈進(jìn)行監(jiān)測。提高礦山生產(chǎn)效率的同時(shí)也提高了礦山支護(hù)的安全性與科學(xué)性。
文檔編號G01R29/10GK201141896SQ20072012791
公開日2008年10月29日 申請日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者何學(xué)秋, 劉貞堂, 周廣來, 王恩元, 棟 肖 申請人:徐州福安科技有限公司