[发明专利]一种煤矿立井箕斗称重与显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭立井箕斗装载称重技术领域，具体为一种煤矿立井箕斗称重与显示装置。

背景技术

煤矿立井箕斗装载是提升系统的关键环节，箕斗一次装载量的控制关系着矿井箕斗提升效率与安全，根据《煤矿安全规程》第382条规定：“箕斗提升必须采用定重装载”，所以控制箕斗内煤炭重量尤为重要。已有发明专利如公开号为CN106124016A中，采用单片机Atmegal28作为数据处理器和搭建重量测量电路。此装置在实际应用中存在着对信号的采集调理效果不精确，其次主控器Atmegal28单片机在井下工作不可靠，最后是没有良好的人机交互界面。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种煤矿立井箕斗称重与显示装置，具有低成本、高精度、高可靠性、抗干扰性强等特点，且可在触摸屏上实时显示、监控煤炭重量。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种煤矿立井箕斗称重与显示装置，包括传感器模块，与传感器模块连接的信号采集调理模块，与信号采集调理模块的输出端连接的主控器模块，与主控器模块通信连接的触摸屏，且触摸屏依次设置有4个监控界面。

优选的，传感器模块选用压磁式传感器。

优选的，信号采集调理模块包括防爆外壳、以及与压磁式传感器输出连接的超精密放大电路和与超精密放大电路输出连接的变送器电路，以及测试校准该信号采集调理模块的测试校准电路。

优选的，主控器模块包括防爆外壳、模拟量扩展模块EM235、控制器S7-200PLC。

优选的，超精密放大电路由精密仪器运算放大器、斩波稳零运算放大器组成。精密仪器运算放大器型号为LTC1043，斩波稳零运算放大器型号为LTC1052。精密仪器运算放大器采用双电源供电，并通过开关使输入、输出回路隔离。当检测到输入信号时，精密仪器运算放大器和斩波稳零运算放大器顺序作用，因此即使增益很高，也能保证放大器有极高的精度、极小的失调及漂移。

优选的，变送器电路由称重放大倍数选择电路、皮重调节电路和输出电压标定电路组成。

优选的，称重放大倍数选择电路由运算放大器LT1013和LK1称重放大倍数选择开关组成。

优选的，皮重调节电路由运算放大器LT1013、皮重细调旋钮VR1、皮重粗调选择拨码开关SW1-ON-OFF和SW2-ON-OFF、皮重放大细调旋钮VR2、皮重放大粗调选择拨码开关SW3-ON-OFF和SW4-ON-OFF组成。实现了放大倍数的选择和皮重的微调节和粗调节。

优选的，输出电压标定电路由LT1013、LT1014运算放大器和PNP三极管8050组成。

优选的，测试校准电路由电阻R54 、电位器VR10和电阻R53构成的分压电路、输出电压标定电路和板载电压表组成。所述板载电压表由A/D转换器ICL7106和液晶EDS803组成。

优选的，S7-200PLC设置为信号处理器，其模拟量采集接口选用S7-200PLC的模拟量扩展模块EM235。信号经过采集调理模块最终输出标准电压信号，接入PLC的模拟量扩展模块，供PLC数据处理和数据储存。

优选的，触摸屏作为人机交互工具，选用威纶通公司生产的TK6070IP触摸屏，采用EB8000 Project Manager软件设计4个触摸屏界面。触摸屏通过RS485基于PPI协议与S7-200PLC进行数据传输，且S7-200PLC设置为主站，TK6070IP触摸屏设置为从站。

优选的，TK6070IP触摸屏置有界面1、界面2、界面3和界面4，界面1设置为用户登录界面，界面2用于显示箕斗1每一次提升时和提升煤炭的总重量、箕斗2每一次提升时和提升煤炭的总重量、该主井总出煤量、提升次数以及报警灯，界面3显示该主井每天出煤量构成的历史曲线图，界面4为查询界面。

（三）有益效果

本发明提供了一种煤矿立井箕斗称重与显示装置，具备以下有益效果。

（1）、该一种煤矿立井箕斗称重与显示装置，采用四组信号采集电路同时工作，提高了信号采集电路的精度和可靠性。

（2）、该一种煤矿立井箕斗称重与显示装置，通过在电路开始工作时，进行电路校准，通过称重放大倍数分压电阻和皮重调节电路对本发明电路进行精密调节，并选择合适的放大倍数，提高了整个装置的测量精度。