[实用新型]双向风速、风向监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于煤矿井下的安全附属设备，特别涉及一种双向风速、风向监测系统。

背景技术

矿井通风就是把地面空气连续不断的送往井下，同时连续不断地把井下污浊空气排出井外。矿井通风是煤矿安全生产的基础，它不但具有向井下各用风地点输送新鲜风流，保障井下作业人员呼吸的重要功能，同时，还具有稀释、排除矿井瓦斯与粉尘以及作业区间的降温等功能。合理的通风是抑制煤炭自然和火灾发展的重要手段，但如果通风系统布置不合理或管理不当，将恰恰是导致瓦斯积聚和自然发火以及造成瓦斯、火灾事故进一步扩大的主要原因。因此提高矿井的通风技术与监测水平是保证矿井正常生产和安全状况的基础，而风速、风向传感器是监测井下风速大小和风向状况的主要手段，为保障煤矿安全生产提供强有力技术保障。现有技术的风速传感器大多采用超声波涡街原理，测量手段较为单一，设备使用较为约束，不够灵活，且不能实现双向风速、风向测量，长期工作易受粉尘水汽影响，影响测量精度；后出现了差压式测量原理的传感器，比如收缩管式风速传感器，依然不能够实现双向风速、风向准确测量；并且上述传感器不具有自动清零能力，但压力传感器本身固有的非常规、多值对应的迟滞非线性特性和零点温度漂移特性，限制了其测量精度。

现有技术中，出现了电控自动零点校准的压差式传感器，如专利申请201180032464.5公开的阀门组件，具有自动零点校准的功能，但其结构复杂，加工装配极其困难，并且，该产品由于各个运动副之间配合精度要求较高，因而需要极高的密封性能，否则用于煤矿等条件恶劣的场合则会失效。

因此，需要一种双向风速、风向监测系统，适用于煤矿等条件极其恶劣的场合测量风速和风向，具有较高的测量精度和稳定性，结构简单，加工装配容易，且使用周期较长，节约使用成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种双向风速、风向监测系统，适用于煤矿等条件极其恶劣的场合测量风速和风向，具有较高的测量精度和稳定性，结构简单，加工装配容易，且使用周期较长，节约使用成本。

本实用新型的双向风速、风向监测系统，包括微差压取样探头和微压差元件；

所述微差压取样探头包括用于取样的引压管Ⅰ和引压管Ⅱ，所述引压管Ⅰ和引压管Ⅱ的流道上分别设有导流槽。

进一步，引压管Ⅰ和引压管Ⅱ之间对称设置且导流槽分别沿轴向设置；

进一步，还包括自动清零组件，所述微压差元件具有取样口Ⅰ和取样口Ⅱ，所述引压管Ⅰ以及引压管Ⅱ对应连通设有出气口Ⅰ以及出气口Ⅱ；

自动清零组件设有接口Ⅰ、接口Ⅱ和接口Ⅲ，所述接口Ⅰ连通于出气口Ⅰ，接口Ⅱ连通于取样口Ⅰ，接口Ⅲ连通于取样口Ⅱ；所述出气口Ⅱ连通于取样口Ⅱ，所述接口Ⅰ和接口Ⅲ之间可切换的与接口Ⅱ连通或关闭；

进一步，还包括自动控制系统；所述自动清零组件包括具有接口Ⅰ、接口Ⅱ以及接口Ⅲ的两位三通电磁阀；

所述自动控制系统包括：

命令输入单元，用于输入外部命令；

中央处理单元，用于接收外部命令、微压差元件的压差信号和向两位三通电磁阀的控制电路输出控制命令；

数据输出单元，用于接收中央处理单元的命令信号并输出数据信息；

进一步，微差压取样探头还包括取样缓冲件，该取样缓冲件包括缓冲腔外壳和缓冲腔外壳内分隔形成的取样缓冲腔Ⅰ以及取样缓冲腔Ⅱ，引压管Ⅰ以及引压管Ⅱ和出气口Ⅰ以及出气口Ⅱ通过取样缓冲腔Ⅰ以及取样缓冲腔Ⅱ对应连通；

进一步，引压管Ⅰ和引压管Ⅱ之间对称设置且管壁上分别沿轴向设有导流槽，该导流槽位于引压管Ⅰ的进气端部以及引压管Ⅱ的进气端部开口；

进一步，所述引压管Ⅰ和引压管Ⅱ均采用皮托管结构，引压管Ⅰ的端部和引压管Ⅱ的端部之间相背折弯且导流槽之间沿径向相背设置；所述导流槽沿引压管径向贯穿管壁；

进一步，自动控制系统还包括用于接收中央处理单元的控制命令并发出报警信号的报警单元；所述中央处理单元、微压差元件和两位三通电磁阀及其控制电路塑封于一壳体内，所述命令输入单元和数据输出单元位于该壳体表面；

进一步，所述自动清零组件还包括连通于出气口Ⅱ、取样口Ⅱ和接口Ⅲ的三通件；所述引压管Ⅰ和引压管Ⅱ固定连接或一体成形于同一引压管法兰，该引压管法兰以端盖的形式可拆卸式密封连接于缓冲腔外壳；

进一步，所述取样缓冲腔Ⅰ直接由缓冲腔外壳形成，取样缓冲腔Ⅱ由位于缓冲腔外壳内的短节内腔形成，该短节由一法兰与外界密封并沿其轴向压于缓冲腔外壳内。