礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，屬于無(wú)線電波透視儀發(fā)射裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤礦機(jī)械化采煤技術(shù)的提高，大走向、長(zhǎng)大面寬綜采工作面倍受煤礦企業(yè)的青睞，除提高安全回采技術(shù)外，能否準(zhǔn)確預(yù)報(bào)綜采工作面內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造賦存情況，是制約礦井高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)的關(guān)鍵之一；目前市面上有兩大類(lèi)的工作面透視設(shè)備:地震類(lèi)和電磁類(lèi)，地震類(lèi)的礦用CT儀器的分辨率及精度較電磁類(lèi)的要高，但地震類(lèi)系統(tǒng)架構(gòu)龐大，施工難度大，造成了地震類(lèi)的普及與推廣難度較大；而電磁波透視技術(shù)具有快速、輕便和成本低等優(yōu)點(diǎn)，它的基本原理是電磁波在地下巖層中傳播時(shí)，由于各種巖、礦石電性的不同，它們對(duì)電磁波能量吸收不同，低阻巖層對(duì)電磁波具有較強(qiáng)的吸收作用，當(dāng)波前進(jìn)方向遇到斷裂構(gòu)造所出現(xiàn)的界面時(shí)，電磁波將在界面上產(chǎn)生反射和折射作用，也造成能量的損耗；因此，在礦井下，電磁波穿過(guò)煤層途中遇到斷層、陷落柱或其它構(gòu)造時(shí)，波能量就會(huì)被吸收或完全被屏蔽，則在接收巷道將會(huì)收到微弱信號(hào)或收不到透射信號(hào)，形成所謂的透視異常，通過(guò)研宄采區(qū)煤層、各種構(gòu)造及地質(zhì)體對(duì)電磁波的影響所造成的各種無(wú)線電波透視異常，從而進(jìn)行地質(zhì)推斷和解釋。
[0003]早在二十世紀(jì)七十年代，我國(guó)第一代礦井電磁波透視儀誕生并應(yīng)于煤礦井下，取得了初步效果，經(jīng)過(guò)三十多年的不斷改進(jìn)，應(yīng)用效果越來(lái)越明顯，但由于發(fā)射機(jī)發(fā)射功率不夠，在實(shí)施過(guò)程中存在明顯的缺點(diǎn):(I)探測(cè)精度不高；(2)探測(cè)距離依賴(lài)于被探工作面介質(zhì)，工作面電阻率高，探測(cè)距離就大，反之，工作面電阻率低，探測(cè)距離就?。?3)施工時(shí)工作面必須停電，影響生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問(wèn)題為:提供一種具有較高發(fā)射功率的礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，包括:發(fā)射機(jī)，還包括用于將發(fā)射機(jī)輸出的低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷旱恼{(diào)諧部件和用于發(fā)射調(diào)諧后的高電壓的發(fā)射線圈，所述發(fā)射機(jī)的輸出端通過(guò)接口 Fl與調(diào)諧部件的輸入端相連，所述調(diào)諧部件的輸出端通過(guò)接口 F2與發(fā)射線圈相連。
[0006]所述調(diào)諧部件包括:耦合變壓器Tl、補(bǔ)償電容器Cl和可調(diào)電容器C2，所述耦合變壓器Tl的初級(jí)側(cè)與接口 Fl相連，所述耦合變壓器Tl的次級(jí)側(cè)與接口 F2相連，所述補(bǔ)償電容器Cl串聯(lián)在耦合變壓器Tl和接口 F2之間，所述可調(diào)電容器C2并接在補(bǔ)償電容器Cl的兩端；所述耦合變壓器Tl、補(bǔ)償電容器Cl、可調(diào)電容器C2、接口 Fl和接口 F2通過(guò)硅膠澆封為一體；所述耦合變壓器Tl包括磁環(huán)、漆包線，磁環(huán)的一邊被漆包線緊密纏繞5-50匝以形成耦合變壓器Tl的初級(jí)線圈，磁環(huán)的另一邊被漆包線緊密纏繞5~50匝以形成耦合變壓器Tl的次級(jí)線圈；所述發(fā)射機(jī)輸出的電壓波形為正弦波，振蕩頻率的取值范圍為65KHz~2.0MHz,電壓峰值的取值范圍為5.0V-20V ;所述可調(diào)電容器C2的額定電壓為2000V，容量值范圍為330pF~1000pF ;所述補(bǔ)償電容器Cl的額定電壓為2000V，容量值范圍為22pF~10000pF ;所述發(fā)射線圈為正方形，邊長(zhǎng)的取值范圍為1.0-3.5米，匝數(shù)為2~20匝，工作電壓為500V~2000V。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
本發(fā)明中的礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，包括:發(fā)射機(jī)，還包括用于將發(fā)射機(jī)輸出的低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷旱恼{(diào)諧部件和用于發(fā)射調(diào)諧后的高電壓的發(fā)射線圈，發(fā)射機(jī)的輸出端通過(guò)接口 Fl與調(diào)諧部件的輸入端相連，調(diào)諧部件的輸出端通過(guò)接口 F2與發(fā)射線圈相連，工作時(shí)發(fā)射機(jī)輸出很低的正弦波電壓到調(diào)諧部件，調(diào)諧部件將該低電壓調(diào)諧成高電壓后通過(guò)發(fā)射線圈發(fā)射出去，使原本只能發(fā)射小電壓的發(fā)射機(jī)能夠發(fā)射出較大的電壓，從而大幅度提高發(fā)射電壓增大探測(cè)距離，減少被測(cè)工作面介質(zhì)的限制，滿足煤礦井下工作面各種面寬的探測(cè)；同時(shí)把耦合變壓器Tl、補(bǔ)償電容器Cl、可調(diào)電容器C2、接口 Fl和接口 F2通過(guò)硅膠澆封為一體，保證了煤安規(guī)定的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0008]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明；
圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
其中為發(fā)射機(jī)，2為調(diào)諧部件，3為發(fā)射線圈。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1所示，礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，包括:發(fā)射機(jī)1，還包括用于將發(fā)射機(jī)I輸出的低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷旱恼{(diào)諧部件2和用于發(fā)射調(diào)諧后的高電壓的發(fā)射線圈3，所述發(fā)射機(jī)I的輸出端通過(guò)接口 Fl與調(diào)諧部件2的輸入端相連，所述調(diào)諧部件2的輸出端通過(guò)接口 F2與發(fā)射線圈3相連，本實(shí)施例中，接口 Fl與調(diào)諧部件2可通過(guò)發(fā)射線纜連接，具體地，發(fā)射線纜可為1.5米的雙芯煤安線纜。
[0010]具體地，調(diào)諧部件2包括:耦合變壓器Tl、補(bǔ)償電容器Cl和可調(diào)電容器C2，所述耦合變壓器Tl的初級(jí)側(cè)與接口 Fl相連，所述耦合變壓器Tl的次級(jí)側(cè)與接口 F2相連，所述補(bǔ)償電容器Cl串聯(lián)在耦合變壓器Tl和接口 F2之間，所述可調(diào)電容器C2并接在補(bǔ)償電容器Cl的兩端，進(jìn)一步地，所述耦合變壓器Tl、補(bǔ)償電容器Cl、可調(diào)電容器C2、接口 Fl和接口 F2通過(guò)硅膠澆封為一體，所述耦合變壓器Tl包括磁環(huán)、漆包線，磁環(huán)的一邊被漆包線緊密纏繞5~50匝以形成耦合變壓器Tl的初級(jí)線圈，磁環(huán)的另一邊被漆包線緊密纏繞5~50匝以形成耦合變壓器Tl的次級(jí)線圈，這樣既使高壓調(diào)諧電路與發(fā)射極I輸出保持隔離、以免電壓過(guò)高損害發(fā)射機(jī)1，又能起到阻抗匹配的作用；所述發(fā)射機(jī)I輸出的電壓波形為正弦波，振蕩頻率的取值范圍為65KHz~2.0MHz,電壓峰值的取值范圍為5.0V~20V，所述可調(diào)電容器C2的額定電壓為2000V，容量值范圍為330pF~1000pF，所述補(bǔ)償電容器Cl的額定電壓為2000V，容量值范圍為22pF~10000pF，所述發(fā)射線圈3為正方形，邊長(zhǎng)的取值范圍為1.0-3.5米，匝數(shù)為2~20匝，工作電壓為500V~2000V。
[0011]本實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)I可輸出頻率為1MHz、電壓峰峰值為15V的正弦波，經(jīng)調(diào)諧部件2調(diào)諧后，可產(chǎn)生頻率為1MHz、電壓峰峰值為IlOOV的正弦波，接口 Fl采用標(biāo)準(zhǔn)的雙芯連接器，主要接收從發(fā)射機(jī)I傳輸?shù)牡碗妷赫也?，本?shí)施例中的耦合變壓器Tl的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈均可定為20膽，磁環(huán)的規(guī)格為鐵氧體10.2mmX 5.08 mmX 3.96 mm，該親合變壓器Tl把產(chǎn)生高壓的調(diào)諧電路與發(fā)射機(jī)I進(jìn)行隔離，同時(shí)起阻抗匹配的作用；本實(shí)施例中的補(bǔ)償電容器Cl的容值可定為33pF，起擴(kuò)大調(diào)壓范圍的作用，可調(diào)電容器C2的容值可定為540pF，調(diào)節(jié)所發(fā)射的高壓正弦波的電壓峰峰值，調(diào)節(jié)時(shí)順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)可調(diào)電容器C2的旋轉(zhuǎn)按鈕，從發(fā)射機(jī)I上可以觀察出發(fā)射電壓值的調(diào)節(jié)情況；本實(shí)施例所調(diào)諧的峰峰電壓值范圍為0V-1100V，其發(fā)射電流值范圍為0mA-350mA，而且發(fā)射線圈3的匝數(shù)可定為2匝；此外，將耦合變壓器Tl、補(bǔ)償電容器Cl、可調(diào)電容器C2、接口 Fl和接口 F2澆封為一體時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按照煤安規(guī)定來(lái)執(zhí)行，設(shè)計(jì)線路板時(shí)，布線間的間距保證在Imm以上，各個(gè)元件的擺放間隙保證在Imm以上，然后才用硅膠充分澆灌。
[0012]本發(fā)明的礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，解決了現(xiàn)有的發(fā)射裝置探測(cè)精度低、探測(cè)距離短和施工要停電的問(wèn)題，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步；上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，包括:發(fā)射機(jī)(1)，其特征在于:還包括用于將發(fā)射機(jī)(I)輸出的低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷旱恼{(diào)諧部件(2)和用于發(fā)射調(diào)諧后的高電壓的發(fā)射線圈(3)，所述發(fā)射機(jī)(I)的輸出端通過(guò)接口 Fl與調(diào)諧部件(2)的輸入端相連，所述調(diào)諧部件(2)的輸出端通過(guò)接口 F2與發(fā)射線圈(3)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，其特征在于:所述調(diào)諧部件(2)包括:耦合變壓器Tl、補(bǔ)償電容器Cl和可調(diào)電容器C2，所述耦合變壓器Tl的初級(jí)側(cè)與接口 Fl相連，所述耦合變壓器Tl的次級(jí)側(cè)與接口 F2相連，所述補(bǔ)償電容器Cl串聯(lián)在耦合變壓器Tl和接口 F2之間，所述可調(diào)電容器C2并接在補(bǔ)償電容器Cl的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，其特征在于:所述耦合變壓器Tl、補(bǔ)償電容器Cl、可調(diào)電容器C2、接口 Fl和接口 F2通過(guò)硅膠澆封為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，其特征在于:所述耦合變壓器Tl包括磁環(huán)、漆包線，磁環(huán)的一邊被漆包線緊密纏繞5~50匝以形成耦合變壓器Tl的初級(jí)線圈，磁環(huán)的另一邊被漆包線緊密纏繞5~50匝以形成耦合變壓器Tl的次級(jí)線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，其特征在于:所述發(fā)射機(jī)(I)輸出的電壓波形為正弦波，振蕩頻率的取值范圍為65KHz~2.0MHz,電壓峰值的取值范圍為5.0V~20Vo
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，其特征在于:所述可調(diào)電容器C2的額定電壓為2000V，容量值范圍為330pF~1000pF。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，其特征在于:所述補(bǔ)償電容器Cl的額定電壓為2000V，容量值范圍為22pF~10000pF。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，其特征在于:所述發(fā)射線圈(3)為正方形，邊長(zhǎng)的取值范圍為1.0-3.5米，匝數(shù)為2~20匝，工作電壓為500V~2000Vo
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，屬于無(wú)線電波透視儀發(fā)射裝置的技術(shù)領(lǐng)域；解決的技術(shù)問(wèn)題為：提供一種具有較高發(fā)射功率的礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置；采用的技術(shù)方案為：礦用無(wú)線電波透視儀高電壓發(fā)射裝置，包括：發(fā)射機(jī)，還包括用于將發(fā)射機(jī)輸出的低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷旱恼{(diào)諧部件和用于發(fā)射調(diào)諧后的高電壓的發(fā)射線圈，所述發(fā)射機(jī)的輸出端通過(guò)接口F1與調(diào)諧部件的輸入端相連，所述調(diào)諧部件的輸出端通過(guò)接口F2與發(fā)射線圈相連，并把諧振部件、接口F1和接口F2通過(guò)硅膠澆封為一體；本發(fā)明適用于無(wú)線電波透視儀領(lǐng)域。
【IPC分類(lèi)】G01V3-30
【公開(kāi)號(hào)】CN104749646
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510199471
【發(fā)明人】王運(yùn)生, 樂(lè)金朝, 耿驚濤
【申請(qǐng)人】鄭州大學(xué), 山西晉明?？萍奸_(kāi)發(fā)有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日