一种用于煤炭巷道的测风量传感器及测风量方法与流程

技术特征：
1.一种用于煤炭巷道的测风量传感器，其特征在于，包括第一探头（10）、第二探头（20）、信号输出模块（30）、温度检测模块（40）、压力检测模块（50）、供电接口（60）、声音报警器（70）、报警灯（80）和中央处理模块（90）；所述第一探头（10）和第二探头（20）用于接收或发射超声波；所述信号输出模块（30）用于获取超声波从所述第一探头（10）发射到被所述第二探头（20）接收所需要的时间，以及用于获取超声波从所述第二探头（20）发射到被所述第一探头（10）接收所需要的时间；所述中央处理模块（90）用于根据所述超声波从所述第一探头（10）发射到被所述第二探头（20）接收所需要的时间，以及所述获取超声波从所述第二探头（20）发射到被所述第一探头（10）接收所需要的时间，计算目标巷道的风量；所述声音报警器（70）和报警灯（80）用于当所述风量超过预设值时，发出声音报警和灯光报警；所述温度检测模块（40）和所述压力检测模块（50）用于检测目标巷道的实时温度和实时气压，以及用于根据所述实时温度和实时气压调整所述测风量传感器的测量精度；所述供电接口（60）用于外接供电设备。2.根据权利要求1所述的一种用于煤炭巷道的测风量传感器，其特征在于，所述第一探头（10）和第二探头（20）为20~50khz的双向超声波探头，探头指向性小于8度。3.根据权利要求2所述的一种用于煤炭巷道的测风量传感器，其特征在于，所述第一探头（10）和第二探头（20）包括发射面和接收面，所述发射面和接收面为喇叭状。4.根据权利要求1所述的一种用于煤炭巷道的测风量传感器，其特征在于，所述第一探头（10）和第二探头（20）安装在目标巷道时，分别安装在目标巷道的两侧，且相对于所述巷道墙壁平行面侧斜安装。5.根据权利要求4所述的一种用于煤炭巷道的测风量传感器，其特征在于，所述第一探头（10）和第二探头（20）安装在目标巷道时，两个探头的中心线保持一致。6.根据权利要求1所述的一种用于煤炭巷道的测风量传感器，其特征在于，所述计算目标巷道的风量，根据以下公式进行计算：f=l/2*cosα（ta-tb）*s；式中，f为目标巷道的风量，s为目标巷道的截面积，l为第一探头（10）和第二探头（20）之间的距离，α为超声波传播方向与巷道轴向的夹角，ta为超声波从所述第一探头（10）发射到被所述第二探头（20）接收所需要的时间，tb为超声波从所述第二探头（20）发射到被所述第一探头（10）接收所需要的时间。7.根据权利要求1所述的一种用于煤炭巷道的测风量传感器，其特征在于，所述供电接口（60）外接18v直流电源。8.根据权利要求1所述的一种用于煤炭巷道的测风量传感器，其特征在于，所述测风量传感器还包括遥控模块和显示模块，所述遥控模块用于控制所述第一探头（10）和第二探头（20）发射或接收超声波；所述显示模块用于显示超声波从所述第一探头（10）发射到被所述第二探头（20）接收所需要的时间，以及用于显示超声波从所述第二探头（20）发射到被所述第一探头（10）接收所需要的时间，以及用于显示目标巷道的风量，以及用于显示目标巷道的实时温度和实时气压。9.一种用于煤炭巷道的测风量方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-7任一项
所述的一种用于煤炭巷道的测风量传感器，所述方法包括：在目标巷道安装第一探头（10）和第二探头（20）；控制所述第一探头（10）和第二探头（20）开始发射或接收超声波；获取超声波从所述第一探头（10）发射到被所述第二探头（20）接收所需要的时间，以及用于获取超声波从所述第二探头（20）发射到被所述第一探头（10）接收所需要的时间；获取目标巷道的截面积，以及获取第一探头（10）和第二探头（20）之间的距离，以及获取超声波传播方向与巷道轴向的夹角；根据预设公式，获取目标巷道的风量。10.根据权利要求9所述的一种用于煤炭巷道的测风量方法，其特征在于，所述预设公式为：f=l/2*cosα（ta-tb）*s；式中，f为目标巷道的风量，s为目标巷道的截面积，l为第一探头（10）和第二探头（20）之间的距离，α为超声波传播方向与巷道轴向的夹角，ta为超声波从所述第一探头（10）发射到被所述第二探头（20）接收所需要的时间，tb为超声波从所述第二探头（20）发射到被所述第一探头（10）接收所需要的时间。

技术总结
本申请公开了一种用于煤炭巷道的测风量传感器及测风量方法，所述测风量传感器包括第一探头、第二探头、信号输出模块、温度检测模块、压力检测模块、供电接口、声音报警器、报警灯和中央处理模块；所述第一探头和第二探头用于接收或发射超声波；信号输出模块用于获取超声波从第一探头发射到被第二探头接收所需要的时间，以及用于获取超声波从第二探头发射到被第一探头接收所需要的时间；中央处理模块用于计算目标巷道的风量。声音报警器和报警灯用于当风量超过预设值时，发出声音报警和灯光报警。本申请可以测量巷道径向10m范围内的风量，测量获取的数据更具有普遍性，能够体现当前巷道的整体风量情况，数据准确性高。数据准确性高。数据准确性高。


技术研发人员：朱尚嵩 陈兴军 陆小丽 杨赫 仇正旭
受保护的技术使用者：江苏大系舟科技有限公司
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/5/10