[实用新型]矿用本质安全型静电检测仪

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种电变量的测量，更具体地说涉及一种矿用本质安全型静电检测仪。

背景技术：

煤矿井下总会产生有不同浓度的瓦斯气体，在这种恶劣的环境下，井下由非金属材料制成的物品在工作时因摩擦产生大量静电，这些静电积累到一定程度后，若不能及时释放掉会带来很大的安全隐患。分析物品引起静电燃爆的主要条件有：1)物品一次性放电能量要大于最小点火能量；2)瓦斯浓度应在爆炸浓度极限范围；3)物品的局部场要强超过瓦斯介质的击穿场强。故，静电事故最终是通过局部场强超过介质场强引起介质击穿而实现的，因此加强检测煤矿井下非金属材料的静电是防止事故的关键。通常静电检测有二种形式，接触式检测和非接触式检测，接触式检测由于存在火花放电的危险，因此不适用于煤矿井下，本发明人经多年研制出适宜于井下使用的非接触式静电检测仪。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对现有技术不足之处而提供一种非接触式、精确度高的矿用本质安全型静电检测仪。

本实用新型的目的是通过以下措施来实现：一种矿用本质安全型静电检测仪，它具有微处理器、辅助电路单元，其特征在于，还有静电检测单元、测距单元、温湿度检测单元；其中：

所述静电检测单元由静电检测探头、前置放大器、选频放大器、滤波器、正负判别电路组成，静电检测探头、前置放大器、选频放大器、滤波器依次连接接入微处理器总线，在静电检测探头输出端与微处理器总线之间并接连接正负判别电路；

所述测距单元由振荡器、驱动电路、超声波传感器、超声波接收器、放大器、隔离及整形器组成，并按上述顺序依次连接接入微处理器总线；

所述温湿度单元由温湿度传感器、信号处理模块组成，温湿度传感器输出端接信号处理模块，信号处理模块输出端接入微处理器总线。

所述静电检测探头由正极板、负极板、接地板及电子开关组成，正极板、负极板的接线端经电子开关与正、负电源相接。

与现有技术相比，本实用新型的矿用本质安全型静电检测仪，具有如下优点：解决了影响高阻介质带电体测量欠准确的几个因素，考虑到静电检测仪介入被测体时引起带电体点位的跌落，以及离测点距离、温湿度、电路线性对该跌落的影响，提高了测量精度。本实用新型的测量范围可以达到±(0～30)KV，测量精度可以控制在±5％F·S以内。

附图说明：

图1为本实用新型实施例原理方框图。

图2为图1实施例用户程序方框图。

具体实施方式：

下面结合附图对具体实施方式作详细说明：

图1给出了本实用新型实施例原理方框图。图中，一种矿用本质安全型静电检测仪，它具有微处理器5、辅助电路单元4、电检测单元2、测距单元3、温湿度检测单元1；其中：

所述静电检测单元由静电检测探头、前置放大器、选频放大器、滤波器、正负判别电路组成，静电检测探头、前置放大器、选频放大器、滤波器依次连接接入微处理器总线，在静电检测探头输出端与微处理器总线之间并接连接正负判别电路。在高绝缘介质上的电荷是不能自由移动的，其表面上各不同部位的电位不同，用静电感应的原理进行测试，将测量探头靠近带电体，测量其表面的电位，实际上是对其表面电场的测量。本实用新型采用的静电检测探头由正极板、负极板、接地板及电子开关组成，正极板、负极板的接线端经电子开关与正、负电源相接。本实用新型电子开关采用AB555振荡电子开关，对电子开关输入直流静电信号，输出是一个与输入成正比的交流信号，引入电子开关后，减小了静电检测探头的信号衰减系数，使信号的稳定度大大上升。本实用新型对静电信号采取了二级放大，可以把信号采集得很完整，增加测量精度，另外在放大器的输入极设有双极性二极管保护，可防静电击穿损伤内部电路，放大后的静电检测信号整流后输入微处理器。

所述测距单元由振荡器、驱动电路、超声波传感器、超声波接收器、放大器、隔离及整形器组成，并按上述顺序依次连接接入微处理器总线。静电检测与距离有密切的关系，保证精确的距离可以减小测量误差。本实用新型采用超声波回波测距原理，设置一个超声波振荡电路，电路发生一个300kHz的窄脉冲，该脉冲经由电容与电感组成的驱动电路为超声波传感器提供能量，超声波传感器接收返回的信号并进行放大，通过对该信号的采样，可以得出传感探头到被测物体的距离。