本實(shí)用新型涉及一種小型檢測(cè)儀器設(shè)備,具體涉及一種可以應(yīng)用到煤礦井下掘進(jìn)巷道、隧道等施工區(qū)域巷道斷面成形檢測(cè)儀。
背景技術(shù):
目前,驗(yàn)收巷道成形情況時(shí)大部分采用的是測(cè)量拱形巷道的寬度,高度,最后人工計(jì)算巷道斷面積。由于拱形巷道拱形部分較容易出現(xiàn)凸凹不平、坑坑洼洼的現(xiàn)象,人工測(cè)量一般只取1-3點(diǎn),測(cè)量扇形半徑長(zhǎng)度,測(cè)量點(diǎn)較少使測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性極易產(chǎn)生較大誤差,針對(duì)這個(gè)問(wèn)題我們?cè)O(shè)計(jì)了巷道成形檢測(cè)儀,不但可以取代人工計(jì)算的繁瑣任務(wù),還及時(shí)準(zhǔn)確的計(jì)算出相關(guān)數(shù)據(jù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種可以應(yīng)用到煤礦井下掘進(jìn)巷道、隧道等施工區(qū)域的巷道斷面成形檢測(cè)儀。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
一種巷道斷面成形檢測(cè)儀,包括殼體,所述殼體底部通過(guò)卡槽與底座連接,所述殼體面板上設(shè)有角度分度盤、角度指示燈、旋鈕、揚(yáng)聲器、電源指示燈、萬(wàn)向水平泡、按鍵、液晶屏,殼體內(nèi)部設(shè)有控制電路,所述控制電路包括單片機(jī)U14,所述單片機(jī)U14的第1、2、3、4、5、6、7、8腳與按鍵電路連接,第9腳連接復(fù)位電路,第10、11、12、13、14、15、16、17腳連接多位開(kāi)關(guān)電路,第18、19腳連接晶振電路,第20腳接地,第25、26、27、28腳接液晶屏電路,第36腳接超聲波接收電路,第40腳與電源電路連接;所述旋鈕、角度分度盤角度指示燈與多位開(kāi)關(guān)電路連接,揚(yáng)聲器一路與超聲波接收電路連接,另一路與超聲波發(fā)射電路連接,電源指示燈與電源電路連接,按鍵與按鍵電路連接,液晶屏與液晶屏電路連接。
進(jìn)一步地,所述按鍵電路包括按鍵S20、S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27、S29、S30、S31、S32、S33、S34、S35、S36,所述按鍵S20一端與單片機(jī)U14的第5腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第1腳連接,按鍵S21一端與單片機(jī)U14的第5腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第2腳連接,按鍵S29一端與單片機(jī)U14的第5腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第3腳連接,按鍵S30一端與單片機(jī)U14的第5腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第4腳連接,按鍵S22一端與單片機(jī)U14的第6腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第1腳連接,按鍵S23一端與單片機(jī)U14的第6腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第2腳連接,按鍵S31一端與單片機(jī)U14的第6腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第3腳連接,按鍵S32一端與單片機(jī)U14的第6腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第4腳連接,按鍵S24一端與單片機(jī)U14的第7腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第1腳連接,按鍵S25一端與單片機(jī)U14的第7腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第2腳連接,按鍵S33一端與單片機(jī)U14的第7腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第3腳連接,按鍵S34一端與單片機(jī)U14的第7腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第4腳連接,按鍵S26一端與單片機(jī)U14的第8腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第1腳連接,按鍵S27一端與單片機(jī)U14的第8腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第2腳連接,按鍵S35一端與單片機(jī)U14的第8腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第3腳連接,按鍵S36一端與單片機(jī)U14的第8腳連接,另一端與單片機(jī)U14的第4腳連接。
所述的多位開(kāi)關(guān)電路包括多位開(kāi)關(guān)S1、電阻R38、R39、R39、R42、R43、R44、R45、R46、R77,角度指示燈LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED16,所述多位開(kāi)關(guān)S1的第一端與電阻R38、角度指示燈LED1串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14的第10腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1的第二端與電阻R39、角度指示燈LED2串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14的第11腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1的第三端與電阻R42、角度指示燈LED3串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14的第12腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1的第四端與電阻R43、角度指示燈LED4串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14的第13腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1的第五端與電阻R44、角度指示燈LED4串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14的第14腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1的第六端與電阻R45、角度指示燈LED5串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14的第15腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1的第七端與電阻R46、角度指示燈LED7串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14的第16腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1的第八端與電阻R77、角度指示燈LED16串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14的第17腳連接,另一路接地。
所述超聲波發(fā)射電路包括可編程計(jì)時(shí)器、振蕩器U4,所述可編程計(jì)時(shí)器、振蕩器U4的第1腳接地,可編程計(jì)時(shí)器、振蕩器U4的第2腳的第一端接第6腳,第2腳的第二端與電容C15串聯(lián)后接地,第2腳的第三端與電阻R20串聯(lián)后接電阻R25的一端,可編程計(jì)時(shí)器、振蕩器U4的第3腳的第一端與電阻R25的另一端連接,第二端與電阻R25的滑頭連接,第3端分別與反向緩沖器IC5、IC9、IC10的一端連接,所述反向緩沖器IC5、IC9、IC10的另一端連接后一端與揚(yáng)聲器SPEAKER一端連接,另一端分別與反向緩沖器IC11、IC12、IC13一端連接,所述反向緩沖器IC11、IC12、IC13的另一端連接后與揚(yáng)聲器SPEAKER的另一端連接。
所述超聲波接收電路包括單電源運(yùn)算放大器AR1、單電源運(yùn)算放大器AR2、雙運(yùn)算放大器AR3、雙運(yùn)算放大器AR4、揚(yáng)聲器SPEAKER,所述揚(yáng)聲器SPEAKER一端接地,另一端與電容C1、電阻R2串聯(lián)后與單電源運(yùn)算放大器AR1的第一端連接,電阻R1的一端連接在揚(yáng)聲器SPEAKER與電容C1之間,另一端接地,所述單電源運(yùn)算放大器AR1的第二端一路與電阻R3串聯(lián)后接地,另一路與電阻R5串聯(lián)后接電源VCC端,電容C3一端連接在電阻R5與電源VCC端之間,另一端接地,所述單電源運(yùn)算放大器AR1的第三端與電容C4、電阻R6串聯(lián)后與單電源運(yùn)算放大器第一端連接,在單電源運(yùn)算放大器AR1的第一端與第三端之間連接有電阻R4、電容C2,所述單電源運(yùn)算放大器AR2的第二端一路與電阻R13串聯(lián)后接地,另一路與電阻R7串聯(lián)后接電源VCC端,單電源運(yùn)算放大器AR2的第三端與電容C7、二極管D2、電容C13、電阻R21串聯(lián)后與雙運(yùn)算放大器AR3的第一端連接,在單電源運(yùn)算放大器AR2的第一端與第二端之間連接有電阻R8、二極管D1,電阻R14一端連接在電容C7與二極管D2之間,電阻R14另一端接地,電容C8一端連接在二極管D2與電容C13之間,電容C8另一端接地,電阻R15一端連接在二極管D2與電容C13之間,電阻R15另一端接地,所述雙運(yùn)算放大器AR3的第二端一路與電阻R23串聯(lián)后接地,另一路與電阻R22串聯(lián)后接電源VCC端,雙運(yùn)算放大器AR3的第三端與電阻R32串聯(lián)后一端與電阻R33一端連接,另一端與雙運(yùn)算放大器AR4的第一端連接,電阻R33另一端接地,所述雙運(yùn)算放大器AR4的第二端與雙運(yùn)算放大器AR3的第二端連接,第3端與電阻R34串聯(lián)后一路電阻R35一端連接,另一端與單片機(jī)U1的第36腳連接。
所述電源電路包括單片DC/DC變換控制芯片IC14,所述單片DC/DC變換控制芯片IC14的第1腳與二極管D31串聯(lián)后接18V電源,單片DC/DC變換控制芯片IC14第2腳的第一端與二極管D32的一端連接,第二端與電感L1一端連接,二極管D32另一端接地,電感L1另一端接VCC端,電容C20的一端接VCC端,另一端接地,電容C21的一端接VCC端,另一端接地電容C24的一端接VCC端,另一端接地,電容C28的一端接VCC端,另一端接地,電容C48的一端接VCC端,另一端接地,電容C49的一端接VCC端,另一端接地,單片DC/DC變換控制芯片IC14的第3腳接電容C18后接地,單片DC/DC變換控制芯片IC14的第4腳接地,單片DC/DC變換控制芯片IC14的第5腳一端與電阻R79串聯(lián)后接VCC端,另一端與電阻R80串聯(lián)后接地,單片DC/DC變換控制芯片IC14的第6腳、第7腳、第8腳連接在單片DC/DC變換控制芯片IC14的第1腳與電容C52的一端之間,電容C52另一端接地。
所述液晶電路包括液晶屏LCD2,所述液晶屏LCD2的第1腳接地,第2腳與第3腳連接后接VCC端,第4腳接單片機(jī)U1的第28腳,第5腳接單片機(jī)U1的第27腳,第6腳接單片機(jī)U1的第26腳,第15腳接地,第17腳接單片機(jī)U1的第25腳,第19腳接VCC端,第20腳接地。
本實(shí)用新型內(nèi)部主要采用單片機(jī)及其附件組合設(shè)計(jì),外置接有液晶屏、命令輸入指令按鈕、角度分度盤及旋鈕、揚(yáng)聲器、萬(wàn)向水平泡、指示燈、底座、三腳支撐架等。本實(shí)用新型主要用于測(cè)量掘進(jìn)巷道、隧道的高度、寬度、斷面面積、斷面扇形面積情況,由于實(shí)際施工區(qū)域巷道頂、幫成形出現(xiàn)凸凹不平現(xiàn)象,測(cè)量斷面積只能取近似值,為了提高測(cè)量精度,我們?cè)O(shè)計(jì)這套檢測(cè)儀將半圓分為18等份,每份圓心角為10°,通過(guò)激光測(cè)距測(cè)量出每10°扇形的兩條半徑長(zhǎng)度(由于巷道凸凹不平,兩條半徑長(zhǎng)度不一樣),取其兩條半徑的平均值作為圓心角10°扇形的半徑,計(jì)算扇形面積,最后合計(jì)得出整個(gè)巷道扇形的斷面積,這樣即能減少巷道施工的誤差,降低勞動(dòng)成本,又能提高施工的合格率。
為了進(jìn)一步提高測(cè)量進(jìn)度,可以通過(guò)減小圓心角,增加測(cè)量次數(shù),提高測(cè)量精度。
附圖說(shuō)明
圖1 單片機(jī)及按鈕電路圖。
圖2 多位開(kāi)關(guān)電路圖。
圖3 超聲波發(fā)射電路圖。
圖4 超聲波接收電路圖。
圖5 電源電路圖。
圖6 液晶屏電路圖。
圖7 本實(shí)用新型的面板結(jié)構(gòu)示意圖。
1、角度分度盤,2、角度指示燈,3、旋鈕,4、揚(yáng)聲器,5、電源指示燈,6、萬(wàn)向水平泡,7、液晶屏,8、按鍵,9、卡槽。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
如圖1及7所示,一種巷道斷面成形檢測(cè)儀,包括殼體,所述殼體底部通過(guò)卡槽9與底座連接,所述殼體面板上設(shè)有角度分度盤1、角度指示燈2、旋鈕3、揚(yáng)聲器4、電源指示燈5、萬(wàn)向水平泡6、按鍵7、液晶屏8,殼體內(nèi)部設(shè)有控制電路,所述控制電路包括單片機(jī)U14(AT89C52),所述單片機(jī)U14(AT89C52)的第1、2、3、4、5、6、7、8腳與按鍵電路連接,第9腳連接復(fù)位電路,第10、11、12、13、14、15、16、17腳連接多位開(kāi)關(guān)電路,第18、19腳連接晶振電路,第20腳接地,第25、26、27、28腳接液晶屏電路,第36腳接超聲波接收電路,第40腳與電源電路連接;所述旋鈕、角度分度盤角度指示燈與多位開(kāi)關(guān)電路連接,揚(yáng)聲器一路與超聲波接收電路連接,另一路與超聲波發(fā)射電路連接,電源指示燈與電源電路連接,按鍵與按鍵電路連接,液晶屏與液晶屏電路連接。
所述按鍵電路包括按鍵S20、S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27、S29、S30、S31、S32、S33、S34、S35、S36,所述按鍵S20一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第5腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第1腳連接,按鍵S21一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第5腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第2腳連接,按鍵S29一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第5腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第3腳連接,按鍵S30一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第5腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第4腳連接,按鍵S22一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第6腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第1腳連接,按鍵S23一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第6腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第2腳連接,按鍵S31一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第6腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第3腳連接,按鍵S32一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第6腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第4腳連接,按鍵S24一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第7腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第1腳連接,按鍵S25一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第7腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第2腳連接,按鍵S33一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第7腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第3腳連接,按鍵S34一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第7腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第4腳連接,按鍵S26一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第8腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第1腳連接,按鍵S27一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第8腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第2腳連接,按鍵S35一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第8腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第3腳連接,按鍵S36一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第8腳連接,另一端與單片機(jī)U14(AT89C52)的第4腳連接。
如圖2所示,所述的多位開(kāi)關(guān)電路包括多位開(kāi)關(guān)S1(SW-12WAY)、電阻R38、R39、R39、R42、R43、R44、R45、R46、R77,角度指示燈LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED16,所述多位開(kāi)關(guān)S1(SW-12WAY)的第一端與電阻R38、角度指示燈LED1串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14(AT89C52)的第10腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1(SW-12WAY)的第二端與電阻R39、角度指示燈LED2串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14(AT89C52)的第11腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1(SW-12WAY)的第三端與電阻R42、角度指示燈LED3串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14(AT89C52)的第12腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1(SW-12WAY)的第四端與電阻R43、角度指示燈LED4串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14(AT89C52)的第13腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1(SW-12WAY)的第五端與電阻R44、角度指示燈LED4串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14(AT89C52)的第14腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1(SW-12WAY)的第六端與電阻R45、角度指示燈LED5串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14(AT89C52)的第15腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1(SW-12WAY)的第七端與電阻R46、角度指示燈LED7串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14(AT89C52)的第16腳連接,另一路接地;所述多位開(kāi)關(guān)S1(SW-12WAY)的第八端與電阻R77、角度指示燈LED16串聯(lián)后一路與單片機(jī)U14(AT89C52)的第17腳連接,另一路接地。
如圖3所示,所述超聲波發(fā)射電路包括可編程計(jì)時(shí)器、振蕩器U4(SA555N),所述可編程計(jì)時(shí)器、振蕩器U4(SA555N)的第1腳接地,可編程計(jì)時(shí)器、振蕩器U4(SA555N)的第2腳的第一端接第6腳,第2腳的第二端與電容C15串聯(lián)后接地,第2腳的第三端與電阻R20串聯(lián)后接電阻R25的一端,可編程計(jì)時(shí)器、振蕩器U4(SA555N)的第3腳的第一端與電阻R25的另一端連接,第二端與電阻R25的滑頭連接,第3端分別與反向緩沖器IC5、IC9、IC10的一端連接,所述反向緩沖器IC5、IC9、IC10的另一端連接后一端與揚(yáng)聲器SPEAKER一端連接,另一端分別與反向緩沖器IC11、IC12、IC13一端連接,所述反向緩沖器IC11、IC12、IC13的另一端連接后與揚(yáng)聲器SPEAKER的另一端連接。
如圖4所示,所述超聲波接收電路包括單電源運(yùn)算放大器AR1、單電源運(yùn)算放大器AR2(MAX4417)、雙運(yùn)算放大器AR3(LM358)、雙運(yùn)算放大器AR4(LM358)、揚(yáng)聲器SPEAKER,所述揚(yáng)聲器SPEAKER一端接地,另一端與電容C1、電阻R2串聯(lián)后與單電源運(yùn)算放大器AR1的第一端連接,電阻R1的一端連接在揚(yáng)聲器SPEAKER與電容C1之間,另一端接地,所述單電源運(yùn)算放大器AR1的第二端一路與電阻R3串聯(lián)后接地,另一路與電阻R5串聯(lián)后接電源VCC端,電容C3一端連接在電阻R5與電源VCC端之間,另一端接地,所述單電源運(yùn)算放大器AR1的第三端與電容C4、電阻R6串聯(lián)后與單電源運(yùn)算放大器第一端連接,在單電源運(yùn)算放大器AR1的第一端與第三端之間連接有電阻R4、電容C2,所述單電源運(yùn)算放大器AR2(MAX4417)的第二端一路與電阻R13串聯(lián)后接地,另一路與電阻R7串聯(lián)后接電源VCC端,單電源運(yùn)算放大器AR2(MAX4417)的第三端與電容C7、二極管D2、電容C13、電阻R21串聯(lián)后與雙運(yùn)算放大器AR3(LM358)的第一端連接,在單電源運(yùn)算放大器AR2(MAX4417)的第一端與第二端之間連接有電阻R8、二極管D1,電阻R14一端連接在電容C7與二極管D2之間,電阻R14另一端接地,電容C8一端連接在二極管D2與電容C13之間,電容C8另一端接地,電阻R15一端連接在二極管D2與電容C13之間,電阻R15另一端接地,所述雙運(yùn)算放大器AR3(LM358)的第二端一路與電阻R23串聯(lián)后接地,另一路與電阻R22串聯(lián)后接電源VCC端,雙運(yùn)算放大器AR3(LM358)的第三端與電阻R32串聯(lián)后一端與電阻R33一端連接,另一端與雙運(yùn)算放大器AR4(LM358)的第一端連接,電阻R33另一端接地,所述雙運(yùn)算放大器AR4(LM358)的第二端與雙運(yùn)算放大器AR3(LM358)的第二端連接,第3端與電阻R34串聯(lián)后一路電阻R35一端連接,另一端與單片機(jī)U1的第36腳連接。
如圖5所示,所述電源電路包括單片DC/DC變換控制芯片IC14(34063),所述單片DC/DC變換控制芯片IC14(34063)的第1腳與二極管D31串聯(lián)后接18V電源,單片DC/DC變換控制芯片IC14(34063)第2腳的第一端與二極管D32的一端連接,第二端與電感L1一端連接,二極管D32另一端接地,電感L1另一端接VCC端,電容C20的一端接VCC端,另一端接地,電容C21的一端接VCC端,另一端接地電容C24的一端接VCC端,另一端接地,電容C28的一端接VCC端,另一端接地,電容C48的一端接VCC端,另一端接地,電容C49的一端接VCC端,另一端接地,單片DC/DC變換控制芯片IC14(34063)的第3腳接電容C18后接地,單片DC/DC變換控制芯片IC14(34063)的第4腳接地,單片DC/DC變換控制芯片IC14(34063)的第5腳一端與電阻R79串聯(lián)后接VCC端,另一端與電阻R80串聯(lián)后接地,單片DC/DC變換控制芯片IC14(34063)的第6腳、第7腳、第8腳連接在單片DC/DC變換控制芯片IC14(34063)的第1腳與電容C52的一端之間,電容C52另一端接地。
如圖6所示,所述液晶電路包括液晶屏LCD2,所述液晶屏LCD2的第1腳接地,第2腳與第3腳連接后接VCC端,第4腳接單片機(jī)U1的第28腳,第5腳接單片機(jī)U1的第27腳,第6腳接單片機(jī)U1的第26腳,第15腳接地,第17腳接單片機(jī)U1的第25腳,第19腳接VCC端,第20腳接地。
本實(shí)用新型的工作原理如下:
使用本實(shí)用新型驗(yàn)收巷道成形情況的時(shí)候,先將巷道成形檢測(cè)儀三腳支撐架放置到巷道中部,使用檢測(cè)儀的超聲波測(cè)距功能確定三腳支撐架放置在中心線精準(zhǔn)位置,再根據(jù)巷道的坡度確定三腳支撐架托板與巷道底板相對(duì)平行,其次采用水平儀確定三腳支撐架托板在巷道斷面處于水平,最后在三腳支撐架托板上安裝巷道成形檢測(cè)儀,即可完成安裝調(diào)試任務(wù),可以正常測(cè)量使用。
三腳支撐架托板放置調(diào)試完畢后,測(cè)量前先打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),觀察電源指示燈是否點(diǎn)亮,點(diǎn)亮為正常開(kāi)機(jī)。
開(kāi)始測(cè)量:先撥動(dòng)旋鈕3,旋鈕旋轉(zhuǎn)范圍0°-180°之間,每撥動(dòng)一次旋轉(zhuǎn)10°,當(dāng)撥動(dòng)到分度盤刻度上,對(duì)應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮,此時(shí)按“確定”按鍵,超聲波測(cè)距模塊測(cè)量的數(shù)據(jù)顯示在屏幕上,顯示為:01 x.xxx cm格式,其中01表示測(cè)量數(shù)據(jù)的序號(hào),x.xxx為扇形其中一條半徑的長(zhǎng)度,cm為單位,確認(rèn)無(wú)誤即可按“保存”按鍵,將這一次測(cè)量數(shù)據(jù)予以保存。測(cè)量扇形另一條半徑長(zhǎng)度的時(shí)候,撥動(dòng)旋鈕,在重復(fù)上述步驟即可。數(shù)據(jù)測(cè)量完畢及時(shí)保存,以備計(jì)算扇形。
開(kāi)始計(jì)算扇形面積:先按“查詢”按鍵,查找計(jì)算扇形面積所測(cè)量的兩條半徑數(shù)據(jù),按“上位”、“下位”按鍵選擇對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),如兩條半徑確定后,按“面積”按鍵即可計(jì)算出扇形面積,確認(rèn)無(wú)誤即可按“保存”按鍵,將數(shù)據(jù)保存。
扇形面積統(tǒng)計(jì):先按“查詢”按鍵,查找扇形面積數(shù)據(jù),按“上位”、“下位”按鍵選擇對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),按“求和”按鍵即可計(jì)算出扇形總面積,確認(rèn)數(shù)據(jù)無(wú)誤后按“保存”按鍵將數(shù)據(jù)保存。
數(shù)據(jù)清除:先按“查詢”按鍵,查找扇形面積數(shù)據(jù),按“上位”、“下位”按鍵選擇需要?jiǎng)h除數(shù)據(jù),按“確定”按鍵確定數(shù)據(jù),再按“清除”按鍵將數(shù)據(jù)清除。
其中:由于拱形巷道拱形部分較容易出現(xiàn)凸凹不平、坑坑洼洼的現(xiàn)象,超聲波測(cè)距模塊測(cè)量的扇形兩條半徑不一樣,為了減少計(jì)算誤差,我們將測(cè)量的兩條長(zhǎng)度不一的半徑取平均值,作為扇形半徑長(zhǎng)度。
計(jì)算公式:扇形的面積=圓周率×半徑的平方×圓心角的度數(shù)/360°
計(jì)算程序采用C語(yǔ)言編寫(xiě),單片機(jī)運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)該巷道斷面成形檢測(cè)儀所有指令。