[发明专利]一种矿用隔爆兼本质安全型超声波测距报警系统

摘要

一种矿用隔爆兼本质安全型超声波测距报警系统，属于煤矿井下自动化检测技术领域。该系统由本安电源电路、本安超声波测距和报警显示组成，该系统为隔爆兼本质安全型，由本安电源供电，所采用的超声波换能器为防水型收发一体换能器，所设计的本安超声波测距单元包括超声波换能器、升压转换电路、超声波收发切换电路和测距单片机，与报警显示单片机、语言电路、液晶显示器和扬声器，实现超声波发射和回波接受，完成测距和报警功能。本发明具有抗干扰能力强，结构简单，体积小，费用低等优点，可广泛运用于煤矿井下运输工具接近障碍，煤矿水坑积水的水位等需要非接触式距离测量和报警的应用场合。

主权项

一种矿用隔爆兼本质安全型超声波测距报警系统，其特征在于是一种采用高性能本安电源、本安超声波测距和报警显示一体技术，将隔爆技术与本质安全技术相结合的矿用隔爆兼本质安全型超声波测距报警系统，该系统由本安电源电路单元、本安超声波测距单元和报警显示单元组成，所述本安电源电路单元采用5V本安稳压电源（101），所述报警显示单元由报警显示单片机（105）、语音电路（106）、扬声器（107）和液晶显示器（108）组成，所述本安超声波测距单元由超声波换能器（Ⅰ）、升压转换电路（102）、超声波收发切换电路（103）和测距单片机（104）组成，所述本安超声波测距单元由5V本安稳压电源（101）供电，所述超声波换能器（Ⅰ）为防水型收发一体换能器；所述升压转换电路（102）由DC‑DC变换器（201）、电阻R1和电阻R2、滤波电容C1和滤波电容C2、电感（L1）以及整流二极管（D1）组成，DC‑DC变换器（201）引脚VCC与5V本安稳压电源（101）连接，DC‑DC变换器（201）引脚LX输出的电压经整流二极管（D1）、电阻R1和滤波电容C2在A点输出30V直流电压，给超声波收发切换电路（103）提供30V的本安直流电压；所述超声波收发切换电路（103）由多通道复用器（202）、电阻R3、滤波电路（203）、一级放大电路（204）和二级放大电路（205）组成，多通道复用器（202）引脚DA与超声波换能器（Ⅰ）正极连接，引脚DB与超声波换能器（Ⅰ）负极连接，多通道复用器（202）引脚EN、V+、S1A和S2B与升压转换电路（102）的A点连接，多通道复用器（202）引脚A0、A1分别与测距单片机（104）引脚P1.0、P1.1连接，由测距单片机（104）引脚P1.0和P1.1发出的信号，控制和切换多通道复用器（202），驱动超声波换能器（Ⅰ）发射超声波，并接受回波，回波信号经滤波电路（203）、一级放大电路（204）、二级放大电路（205）处理之后，经端口OUT送入测距单片机（104）处理。