专利名称：锚杆探测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿中用于探测锚喷巷道中铁质锚杆位置的仪器，是一种新型的锚杆探测仪。
锚喷支护已广泛用于煤矿巷道的维护，其中用得最多的是铁质杆体的各类锚杆，为了对工程质量进行检测，需要探测锚杆位置。目前使用的锚杆探测仪用电位器调节灵敏度，操作复杂，稳定性差，探测锚杆以闪光指示，定位不够准确，且不能探测出有钢筋网的锚喷混凝土中的锚杆。
本实用新型的目的在于设计一种定位精度高、稳定性好、性能可靠、使用方便、由单片机自动调节灵敏度、能探测出有钢筋网的锚喷混凝土中的锚杆的新型锚杆探测仪。
本实用新型由探测线圈(L2)，本质安全电源(3)，放大电路(4)组成，其特征是在探测线圈(L2)的两端接有振荡电路(1)，振荡电路(1)的输出信号经过放大器(4)的输入端(I3)与单片机控制电路(2)的输入端(I3′)连接，振荡电路(1)的两个被控制信号端(I1)、(I2)分别与单片机控制电路(2)的两个控制端(I1′)、(I2′)连接。
本实用新型的优点是探测深度大、定位精度高、稳定性好、使用方便、单片机自动调节灵敏度、能探测出有钢筋网的锚喷混凝土中的锚杆。
图1是本实用新型的电路连接原理框图，(L2)是探测线圈，(1)是振荡电路，(2)是单片机控制电路，(3)是本质安全电源电路，(4)是放大器。图2是振荡电路(1)的原理图，图3是单片机控制电路(2)的原理图。
现结合附图对本实用新型的工作原理及过程做详细说明。工作时，首先启动电源(S3)，之后，本实用新型各部分进入工作状态。振荡电路(1)起振，在探测线圈(L2)周围形成交变磁场。振荡电路的振荡幅度不同，其探测灵敏度不同，利用按钮(S1)、(S2)，可选择所需的探测灵敏度，灵敏度级别在灵敏度显示器(LED)上指示，此时发光二极管(BG9)不亮。将探测线圈(L2)沿锚喷巷道中覆盖锚杆的混凝土表面移动，当探测线圈接近锚杆时，探测线圈产生的交变磁场在铁质锚杆中引起涡流，该涡流消耗探测线圈(L2)的磁场能量，使振荡电路的振荡幅度降低。单片机控制电路(2)把检测到的振荡电路(1)振荡幅度减小量转化为发光二极管(BG9)的亮度，振荡减幅越大，发光二极管(BG9)越亮。由于当锚杆处于探测线圈中心位置时，引起的涡流损耗最大，振荡减幅最大，(BG9)最亮，所以，当发光二极管(BG9)最亮时，线圈(L2)中心所处的位置就是锚杆的准确位置。按动(S4)，关断电源，工作结束。探测线圈(L2)是用漆包线绕在一园型盘状骨架上的。振荡电路(1)由振荡管(BG4)、电容及电阻组成，为了稳定(BG4)的工作点，连接了温度补偿三极管(BG3)，提高了振荡电路的温度稳定性。由(BG5)、(BG6)、(BG7)、(C13)、(C14)、(C15)组成等效可变电阻，由单片机控制电路(2)通过(IC4)、(IC5)输出控制信号控制其电阻大小，从而控制振荡管(BG4)的振荡幅度，达到控制整机灵敏度的目的。单片机控制电路(2)主要由单片机(IC1)、数模转换器(IC4)、(IC5)、(IC6)，模数转换器(IC3)及或非门(IC2)组成。它根据放大电路送来的模拟信号，反馈控制振荡电路的振荡幅度，同时控制数模转换器(IC6)、运算放大器(IC9)及晶体三极管(BG8)使发光二极管(BG9)发出不同亮度的光。由(IC7)及数码管LED组成的指示电路是指示振荡电路工作状态的。单片机(IC1)选用87C51型，数模转换器IC4、IC5、IC6选用DAC0832型，IC3选用ADC0809型，IC2选用74C02，本质安全电源采用专利为87212712.5的电源电路。
权利要求1.一种煤矿中用于探测锚喷巷道中铁质锚杆位置的锚杆探测仪，由探测线圈(L2)、本质安全电源(3)、放大电路(4)组成，其特征是在探测线圈(L2)的两端接有振荡电路(1)，振荡电路(1)的输出信号经过放大器的输出端(I3)与单片机控制电路(2)的输入端连接，振荡电路(1)的两个被控制信号端(I1)、(I2)分别与单片机控制电路(2)的两个控制端(I1′)、(I2′)连接。
2.根据权利要求1所述的探测仪，其特征是所述振荡电路(1)由振荡管(BG4)、电容及电阻组成，为了稳定(BG4)的工作点，电路中连接有(BG3)和R21，并由(BG5)、(BG6)、(BG7)、(C13)、(C14)、(C15)组成等效可变电阻。
3.根据权利要求2所述的探测仪，其特征是所述的单片机控制电路(2)主要由单片机(IC1)、数模转换器(IC4)、(IC5)、(IC6)、模数转换器(IC3)及或非门(IC2)组成，在(IC1)的1、2、3、4端接有译码驱动器(IC7)和数码管LED，用以指示振荡电路的工作状态，(IC6)的8端接有运算放大器(IC9)及三极管(BG8)，用以控制发光二极管(BG9)发出不同亮度的光。
4.根据权利要求1或2或3所述的探测仪，其特征是所述的单片机控制电路(2)中的单片机(IC1)，选用型号为87C51型。
专利摘要本实用新型属于煤矿中用于探测锚喷巷道中铁质锚杆位置的锚杆探测仪，主要由探测线圈(L
文档编号E21D21/00GK2154910SQ9323093
公开日1994年2月2日 申请日期1993年5月8日 优先权日1993年5月8日
发明者赵振远, 徐乐年, 邓铁六 申请人:山东矿业学院