[实用新型]一种松动圈电磁辐射测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁辐射测试仪器，特别是涉及一种松动圈电磁辐射测试仪。

背景技术

煤与瓦斯突出是煤矿井下一种极其复杂的动力现象，是矿井生产的重大自然灾害之一。据统计，目前我国有突出矿井274对，突出次数每年已超过万次。随着煤炭开采强度的增加和开采规模的扩大，煤与瓦斯突出、矿井冲击地压等问题将更加严重。突出预测预报是突出防治的重要环节。

电磁辐射(Electro magnetic emission，EME)是煤岩体受载变形破裂过程中向外辐射电磁能量的过程，与煤岩体的受载状况及变形破裂过程密切相关。

目前，还没有较好的松动圈测试设备，虽然有些设备可以测试，但是对工人技术水平要求高，测试速度慢，工作开展难度大，测试结果不准确。由此矿山巷道支护采用的锚杆长度等只能根据经验实施，为安全生产带来了一定程度的灾害不可预知性。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种松动圈电磁辐射测试仪，该设备通过同步或异步直接监测不同深度煤岩体在应力场作用下能够所释放的具有代表性的电磁信号，能够方便的对待测区域松动圈进行测试，被给出准确的测试结果。

(二)技术方案

本发明的技术目的是这样实现的：

一种松动圈电磁辐射测试仪，所述系统包括天线装置和监测主机，所述天线装置与监测主机连接，并将电磁信号传输至监测主机，所述监测主机对电磁信号进行信号放大、滤波、模数转换后，将反映煤岩动力灾害危险的测试数据进行存储，其特征在于所述天线装置为电容式宽频带全向接收天线。

其中，所述电容式宽频带全向接伙天线由外壳4、屏蔽层3、固定圈2、天线芯线1、底座5组成，天线芯线1两端被固定在固定圈2上，芯线1外缠绕着漆包线，电容通过焊接连接在芯线1外侧，整个芯线外周句裹着封闭的屏蔽层3，屏蔽层3与外壳4紧配合。

其中，所述监测主机由放大电路、数据采集电路、单片机、程序存储器、数据存储器、显示电路、RS232近距离通讯电路、远程通讯电路。键盘控制电路和供电电路等组成。

(三)有益效果

本发明的松动圈电磁辐射测试仪可以在不影响上生产的情况下，便捷、快速的对待测区松动圈进行监测。提高矿山生产效率的同时也提高了矿山支护的安全性与科学性。

附图说明

图1本发明实施例的硬件结构原理图；

图z本发明实施例的前置放大电路原理图；

图3本发明实施例的天线装置机械结构图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的硬件结构原理图如图1所示，测试仪由天线和监控主机组成，监控主机包括前置放大器、低通滤波器、主放大器、A/D转换器、单片机、以太网通信接口、存储器、显示器和键盘等部分组成。单片机采用SX52BD100，该单片机本身带有4Kx16位Flash存储器和262x8位RAM，由于采用CPU并行方式及单时钟周期指令100MHHz晶振振动下指令执行速度可达IOOM IPS，该网络单片机的最大特征是虚拟外设功能。以太网通信接口采用RTL8019AS，该控制器是RealTeK公司出品的一种全双工以太网控制器。存储器采用24LC256，该存储器式Microchip公司生产的一种串行32KB的EPROM存储器。

本发明的前置放大电路原理图如图2所示，接收天线1接收的信号经电容C1由TN端输入到场效应管MI的A端，电容C1同时与MI和电阻R2一端相连，电阻R2的另一端与电阻R1与R3的连接点B相连，电阻R1的另一端与电源E相连，电阻R3的另一端与地F相连；场效应管MI的端与电源E相连，漏极与电阻R4、电阻R5和电容C2的连接端C相连，电阻R4的另一端与地F相连，电阻R5的另一端与电源E相连，电容C2的另一端与电阻R6、R7及THS4001放大器AIA的正输入端的连接点D相连，电阻R6的另一端与电源E相连，电阻R7的另一端与地F相连，THS4001放大器AIA的负输入端与电阻R8与R9的连接点J相连，电阻R8的另一端与电容C3、电阻R11和R12的连接点G相连，电容C3的另一端与地F相连，电阻R11的另一端与放大器A2A的正输入端和电容C5的连接点I相连，电阻R12的另一端与THS4001放大器A2A的负输入端和电阻R13的连接点K相连，电阻R13的另一端与THS4001放大器A2A的输出端OUT相连；电阻R9的另一端与电阻RIO和放大器AIA的输出端连接点H相连，放大器AIA的输出端经电容C4接到地F上，电阻RIO的另一端与电容C5连接。

本发明的天线装置机械结构图如图3所示。松动圈电磁辐射测试仪采用电容式钻孔天线，它采用全向技术监测，主要测试煤岩5米内发出的电磁辐射信号，松动圈电磁辐射测试仪主要由5部分组成：外壳4、屏蔽层3、固定圈2、天线芯线1、底座5。最内部的天线芯线两端被固定在固定圈上，芯线外缠绕着漆包线，电容通过焊接连接在芯线外侧，整个芯线外周包裹着封闭的屏蔽层，屏蔽层与外壳紧配合。