一種液壓支架壓力監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液壓支架壓力監(jiān)控裝置，涉及液壓支架壓力檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明有一控制器，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的壓力檢測電路，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的電源控制電路，與控制器連接的顯示電路，與控制器連接的報警電路。優(yōu)點：檢測顯示液壓支架的壓力，在壓力超過設(shè)定值時，進行報警，提高了液壓支架的安全性；電路結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，成本低。
【專利說明】一種液壓支架壓力監(jiān)控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓支架壓力檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種液壓支架壓力監(jiān)控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在煤礦采掘面，采空過的區(qū)域極易發(fā)生塌方事故，俗稱“冒頂”，屬于重大惡性事故，必須立刻用大量的液壓支架將采空區(qū)的頂部支撐住，幾乎2 - 3米就要安放一個支架！等這一采煤區(qū)域全部采完之后，才可將全部支架撤離，形成塌陷區(qū)?，F(xiàn)在基本上采用回填方式。
[0003]目前，許多液壓支架沒有設(shè)置壓力監(jiān)控，不能夠很好的完成支撐作用:壓力過大時，由于人們沒有及時發(fā)現(xiàn)、及時增加新的支架，有可能將液壓支架壓死，幾百個幾十萬元單價的液壓支架因無法取出而報廢，損失慘重，甚至造成人員傷亡；而壓力過小時，則有可能是液壓失壓，達不到有效地支撐作用，同樣會造成重大事故。
[0004]有些地方的支架采用了電子監(jiān)控裝置，但是在電源供電方面沒有進行本安防爆的處理，達不到國家的要求，同樣也有引爆瓦斯的安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供一種液壓支架壓力監(jiān)控裝置，用于檢測顯示液壓支架的壓力，在壓力超過設(shè)定值時，進行報警。
[0006]本發(fā)明示意如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種液壓支架壓力監(jiān)控裝置，包括一控制器，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的壓力檢測電路，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的電源控制電路，與控制器連接的顯示電路，與控制器連接的報警電路；所述的控制器采用單片機PIC16F818 ；
所述的壓力檢測電路包括壓力傳感器、電阻Rl、R8,電位器R2、R10，二極管D1、放大器AD620A，三端可調(diào)恒流源LM334，電容C5、C10、C11、C12，以及CMOS電源轉(zhuǎn)換器MC7660 ;所述的電阻Rl的一端分別連接三端可調(diào)恒流源LM334的3腳、以及二極管Dl的正極，電阻Rl的另一端分別連接三端可調(diào)恒流源LM334的2腳以及電阻R8的一端，二極管Dl的負極與電阻R8的另一端連接壓力傳感器的供電正極，壓力傳感器的供電負極與-5V連接，電位器R2連接在放大器AD620A的I腳和8腳之間，電位器RlO連接在放大器AD620A的4腳和7腳之間，放大器AD620A的6腳與單片機PIC16F818的17腳連接，放大器AD620A的2腳連接壓力傳感器的信號負極，放大器AD620A的3腳連接壓力傳感器的信號正極；
CMOS電源轉(zhuǎn)換器MC7660的5腳分別連接電容Cll的負極和電容C5的一端，電容Cll的正極和電容C5的另一端接地，6腳通過電容C12接地，8腳接電源VDD，2腳連接電容ClO的正極，電容ClO的負極接4腳；CM0S電源轉(zhuǎn)換器MC7660的5腳連接放大器AD620A的4腳；
所述的電源控制電路包括電容Cl、C2、C3、C4、C7、C8，電阻R3、R4、Rl2，場效應管Ql以及開關(guān)；所述的場效應管Ql的漏極分別連接電容C1、C2、C3的一端以及電容C7的正極，電容Cl、C2、C3的另一端以及電容C7的負極連接電阻R3的一端，電阻R3的一端分別連接電阻R4的一端以及單片機PIC16F818的18腳，電阻R4的另一端接電源VDD，場效應管Ql的源極分別接電容C4、開關(guān)的一端以及電容C8的正極，電容C4、開關(guān)的另一端以及電容C8的負極接地，場效應管Ql的柵極連接單片機PIC16F818的13腳，電阻R12并聯(lián)在場效應管Ql的柵極與源極之間；
所述的電源電路包括精密穩(wěn)壓電源Q2，電阻R5，電位器R11，電容；電阻R5的一端連接電源VDD，另一端分別連接電位器R11、電容的一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陰極，電位器R11、電容的另一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陽極接地，精密穩(wěn)壓電源Q2的參考極與電位器Rll連接，精密穩(wěn)壓電源Q2的陰極與單片機PIC16F818的2腳連接。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:檢測顯示液壓支架的壓力，在壓力超過設(shè)定值時，進行報警，提高了液壓支架的安全性；電路結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖即使實力對本發(fā)明做進一步說明。
[0009]圖1是本發(fā)明電路圖。

【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，一種液壓支架壓力監(jiān)控裝置有一控制器，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的壓力檢測電路，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的電源控制電路，與控制器連接的顯示電路，與控制器連接的報警電路。
[0011]本實施例中，所述的控制器采用單片機PIC16F818 ；
所述的壓力檢測電路包括壓力傳感器、電阻Rl、R8，電位器R2、R10，二極管D1、放大器AD620A，三端可調(diào)恒流源LM334，電容C5、C10、C11、C12，以及CMOS電源轉(zhuǎn)換器MC7660 ;所述的電阻Rl的一端分別連接三端可調(diào)恒流源LM334的3腳、以及二極管Dl的正極，電阻Rl的另一端分別連接三端可調(diào)恒流源LM334的2腳以及電阻R8的一端，二極管Dl的負極與電阻R8的另一端連接壓力傳感器的供電正極，壓力傳感器的供電負極與-5V連接，電位器R2連接在放大器AD620A的I腳和8腳之間，電位器RlO連接在放大器AD620A的4腳和7腳之間，放大器AD620A的6腳與單片機PIC16F818的17腳連接，放大器AD620A的2腳連接壓力傳感器的信號負極，放大器AD620A的3腳連接壓力傳感器的信號正極；
CMOS電源轉(zhuǎn)換器MC7660的5腳分別連接電容Cll的負極和電容C5的一端，電容Cll的正極和電容C5的另一端接地，6腳通過電容C12接地，8腳接電源VDD，2腳連接電容ClO的正極，電容ClO的負極接4腳；CM0S電源轉(zhuǎn)換器MC7660的5腳連接放大器AD620A的4腳；
所述的電源控制電路包括電容Cl、C2、C3、C4、C7、C8，電阻R3、R4、Rl2，場效應管Ql以及開關(guān)；所述的場效應管Ql的漏極分別連接電容C1、C2、C3的一端以及電容C7的正極，電容Cl、C2、C3的另一端以及電容C7的負極連接電阻R3的一端，電阻R3的一端分別連接電阻R4的一端以及單片機PIC16F818的18腳，電阻R4的另一端接電源VDD，場效應管Ql的源極分別接電容C4、開關(guān)的一端以及電容C8的正極，電容C4、開關(guān)的另一端以及電容C8的負極接地，場效應管Ql的柵極連接單片機PIC16F818的13腳，電阻R12并聯(lián)在場效應管Ql的柵極與源極之間；其中場效應管Ql采用P溝道場效應管IRF9530。
[0012]所述的電源電路包括精密穩(wěn)壓電源Q2，電阻R5，電位器R11，電容；電阻R5的一端連接電源VDD，另一端分別連接電位器R11、電容的一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陰極，電位器R11、電容的另一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陽極接地，精密穩(wěn)壓電源Q2的參考極與電位器Rll連接，精密穩(wěn)壓電源Q2的陰極與單片機PIC16F818的2腳連接。
[0013]所述的報警電路包括電阻R7、R13，二極管D2，三極管Q6以及喇叭LSl ;電阻R7、單片機PIC16F818的I腳分別連接電阻R7、R13的一端，電阻R7的另一端連接三極管Q6的基極，三極管Q6的發(fā)射極接地，三極管Q6的集電極接喇叭LSl的負極，喇叭LSl的正極接電源VDD，R13的另一端接二極管D2的正極，二極管D2的負極接地。
[0014]所述的顯示電路采用LED數(shù)碼管。
[0015]所述的壓力傳感器采用電阻式壓力傳感器，安裝在液壓支架的中下部；電阻式壓力傳感器由4個電阻構(gòu)成一個測量橋電路，其中2個電阻是壓敏電阻。壓力傳感器對外引線共有4根線，分別是供電正極、信號負極、信號正極、供電負極，將這4根線連接到電路板的J2(PRE_IN)接口，就完成了它的電氣連接，圖1所表示的是本系統(tǒng)所涉及的PCB部分，壓力傳感器按照信號名稱外接即可。
[0016]電源VDD采用+ 5V本安型鎳氫電池模塊，達到國家的要求。
[0017]CMOS電源轉(zhuǎn)換器MC7660將+1.5V?+1V對應轉(zhuǎn)換成-1.5V?-10V，CMOS電源轉(zhuǎn)換器MC7660由+5V在第8腳供電，在第5腳輸出一個負的電壓，即-5V，這個-5V和原來的+5V共同給放大器AD620A組成雙電源供電，-5V被連接到AD620A的第4腳，另外，電源電路給單片機提供穩(wěn)定的工作電壓。電源控制電路在不檢測時，關(guān)斷電源，降低能耗。按鍵電路用于設(shè)定壓力的上、下限數(shù)值，同時用于設(shè)定檢測時間間隔。
[0018]本發(fā)明中，按動操作按鈕時在LED數(shù)碼管上顯示當時實測數(shù)據(jù)，顯示2秒后自動熄滅。平時每10分鐘測量一次數(shù)據(jù)。設(shè)定壓力的上限和下限，越限自動報警并閃爍顯示當時實測數(shù)據(jù)。
[0019]工作時，當壓力傳感器受到壓力時，就會在信號正極和信號負極之間產(chǎn)生對應的差分電壓，該信號差分電壓經(jīng)放大器AD620A測量放大之后，送入單片機PIC16F818單片機進行運算處理，處理后的數(shù)據(jù)在LED數(shù)碼管上顯示。當壓力超過設(shè)定壓上限和下限值時進行報警，給操作人員發(fā)出警示。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓支架壓力監(jiān)控裝置，其特征在于:包括一控制器，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的壓力檢測電路，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的電源控制電路，與控制器連接的顯示電路，與控制器連接的報警電路；所述的控制器采用單片機PIC16F818 ； 所述的壓力檢測電路包括壓力傳感器、電阻Rl、R8，電位器R2、R10，二極管D1、放大器AD620A，三端可調(diào)恒流源LM334，電容C5、C10、C11、C12，以及CMOS電源轉(zhuǎn)換器MC7660 ;所述的電阻Rl的一端分別連接三端可調(diào)恒流源LM334的3腳、以及二極管Dl的正極，電阻Rl的另一端分別連接三端可調(diào)恒流源LM334的2腳以及電阻R8的一端，二極管Dl的負極與電阻R8的另一端連接壓力傳感器的供電正極，壓力傳感器的供電負極與-5V連接，電位器R2連接在放大器AD620A的I腳和8腳之間，電位器RlO連接在放大器AD620A的4腳和7腳之間，放大器AD620A的6腳與單片機PIC16F818的17腳連接，放大器AD620A的2腳連接壓力傳感器的信號負極，放大器AD620A的3腳連接壓力傳感器的信號正極； CMOS電源轉(zhuǎn)換器MC7660的5腳分別連接電容Cll的負極和電容C5的一端，電容Cll的正極和電容C5的另一端接地，6腳通過電容C12接地，8腳接電源VDD，2腳連接電容ClO的正極，電容ClO的負極接4腳；CM0S電源轉(zhuǎn)換器MC7660的5腳連接放大器AD620A的4腳； 所述的電源控制電路包括電容(:1、02、03、04、07、08，電阻R3、R4、R12，場效應管Ql以及開關(guān)；所述的場效應管Ql的漏極分別連接電容C1、C2、C3的一端以及電容C7的正極，電容Cl、C2、C3的另一端以及電容C7的負極連接電阻R3的一端，電阻R3的一端分別連接電阻R4的一端以及單片機PIC16F818的18腳，電阻R4的另一端接電源VDD，場效應管Ql的源極分別接電容C4、開關(guān)的一端以及電容C8的正極，電容C4、開關(guān)的另一端以及電容C8的負極接地，場效應管Ql的柵極連接單片機PIC16F818的13腳，電阻R12并聯(lián)在場效應管Ql的柵極與源極之間； 所述的電源電路包括精密穩(wěn)壓電源Q2，電阻R5，電位器R11，電容；電阻R5的一端連接電源VDD，另一端分別連接電位器R11、電容的一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陰極，電位器R11、電容的另一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陽極接地，精密穩(wěn)壓電源Q2的參考極與電位器Rll連接，精密穩(wěn)壓電源Q2的陰極與單片機PIC16F818的2腳連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓支架壓力監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的報警電路包括電阻R7、R13，二極管D2，三極管Q6以及喇叭LSl ;電阻R7、單片機PIC16F818的I腳分別連接電阻R7、R13的一端，電阻R7的另一端連接三極管Q6的基極，三極管Q6的發(fā)射極接地，三極管Q6的集電極接喇叭LSl的負極，喇叭LSl的正極接電源VDD，R13的另一端接二極管D2的正極，二極管D2的負極接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓支架壓力監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的顯示電路采用LED數(shù)碼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種液壓支架壓力監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的壓力傳感器采用電阻式壓力傳感器，安裝在液壓支架的中下部；電阻式壓力傳感器由4個電阻構(gòu)成一個測量橋電路，其中2個電阻是壓敏電阻。
【文檔編號】E21D15/46GK104329104SQ201410465561
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】吳慶霖, 賀新民 申請人:吳慶霖