專利名稱：壓力式液壓支架高度檢測系統及方法
技術領域：
本發明涉及煤礦井下液壓支架控制系統，具體為一種壓力式液壓支架高度檢測系統及方法。
背景技術：
隨著煤炭采掘自動化水平越來越高，在煤礦井下綜采工作面中，對采煤設備的狀態監測與掌控已成為國內現代化煤礦的迫切需求。液壓支架數量眾多，動作頻繁，需要頻繁采集液壓支架頂梁頭部的高度，來完成與采煤機等其它綜采工作面采運煤設備的協調作業。在地下開采中，各種類型的液壓支架用來完成頂板支撐和防止該頂部支撐過早塌陷的任務。在液壓支架的運動過程中需要降架才能實現液壓支架的移動，液壓支架降架高度越大，液壓支架頂板脫離支撐狀態的時間就越長，造成頂板塌陷的機率就越高，同時液壓支架降架所需的時間也就越長。最大限度的控制液壓支架的降架高度，不但可以實現液壓支架對支護頂板的有效管理，而且可以提高液壓支架移架速度。因此對液壓支架高度的精確測量就顯得尤為重要。液壓支架高度采集常規方法有在液壓支架的頂梁、掩護梁以及底座上分別安裝雙軸傾角傳感器，通過傾角傳感器測量頂梁、掩護梁以及底座與水平方向上的傾角，根據已知頂梁、掩護梁、底座及連桿機構與油缸等的相關幾何尺寸可計算得出液壓支架頂梁頂端的高度。實際使用過程中，這種方式測量方法存在成本較高、計算復雜、精確度較低，安裝、檢修不方便的問題。

發明內容
本發明為了解決現有煤礦井下測量液壓支架高度存在成本較高、計算復雜、精確度較低，安裝、檢修不便的問題，提供一種壓力式液壓支架高度檢測系統及方法。本發明具體采用如下技術方案實現
壓力式液壓支架高度檢測系統，用于測量液壓支架頂梁的高度，其特征在于包括壓力傳感器、控制模塊、無線發送模塊、電源模塊和液壓軟管；液壓軟管一端密閉連接壓力傳感器，另一端開口，且固定于液壓支架頂梁頂端；液壓軟管內盛裝一定容量液體，液壓軟管用套環和固定塊固定于液壓支架上，跟隨液壓支架移動；控制模塊與壓力傳感器、無線發送模塊和電源模塊相連。根據本發明的一個方面，液壓軟管中的液體可以選用常見無毒便于攜帶液體，可選用水、水銀。根據本發明的一個方面，壓力傳感器測量出液壓軟管底部受到的液體的壓力P，并將測量出的壓力值傳送給控制模塊，控制模塊處理數據后經無線發送模塊發送給指定基站，用戶從基站處讀取液壓軟管底部壓力值數據，根據公式壓力P=p gh計算出壓力測量點至液面的垂直高度h ;其中，P為液體密度，g為重力加速度，值取9.80N/kg，h為壓力傳感器測量點至液面的垂直高度，單位米。根據本發明的一個方面，所述液壓支架，包括護幫1、伸縮梁2、頂梁3、立柱4、千斤頂5、上連桿6、底座14、后探梁9、前連桿13、后連桿12以及隔離機構16。根據本發明的一個方面，液壓支架由前架和后架構成，前架包括一級護幫3、二級護幫1、頂梁5、前立柱6、后立柱9，上連桿7、前連桿8、后連桿10和底座23。本發明還提供了一種壓力式液壓支架高度檢測方法，用于通過壓力傳感器、控制模塊、無線發送模塊、電源模塊和液壓軟管組成的液壓支架高度測量系統來測量液壓支架頂梁的高度，所述控制模塊與壓力傳感器、無線發送模塊和電源模塊相連，其特征在于
在液壓支架上安裝液壓軟管；
將液壓軟管一端密閉連接壓力傳感器，連接的壓力傳感器一端固定于液壓支架底座或其它相對于底座位置固定地方，另一端開口，且固定于液壓支架頂梁頂端，將液壓軟管用套環和固定塊固定于液壓支架上，跟隨液壓支架移動；
在液壓軟管內裝入一定容量液體；
通過壓力傳感器測量的液體壓力計算液壓支架頂梁的高度。根據本發明的一個方面，液壓軟管中的液體可以選用常見無毒便于攜帶液體，可選用水、水銀。根據本發明的一個方面，壓力傳感器測量出液壓軟管底部受到的液體的壓力P，并將測量出的壓力值傳送給控制模塊，控制模塊處理數據后經無線發送模塊發送給指定基站，用戶從基站處讀取液壓軟管底部壓力值數據，根據公式壓力P=p gh計算出壓力測量點至液面的垂直高度h ;其中，P為液體密度，g為重力加速度，值取9.80N/kg，h為壓力傳感器測量點至液面的垂直高度，單位米。根據本發明的一個方面，其中的液壓支架包括護幫1、伸縮梁2、頂梁3、立柱4、千斤頂5、上連桿6、底座14、后探梁9、前連桿13、后連桿12以及隔離機構16。根據本發明的一個方面，其中的液壓支架由前架和后架構成，前架包括一級護幫
3、二級護幫1、頂梁5、前立柱6、后立柱9，上連桿7、前連桿8、后連桿10和底座23。根據本發明的一個實施例，壓力式液壓支架高度檢測傳感器，包括壓力傳感器、控制模塊、無線發送模塊、電源模塊和液壓軟管，液壓軟管一端密閉連接壓力傳感器，另一端開口，液壓軟管內盛裝液體；控制模塊連接壓力傳感器采集、無線發送模塊和電源模塊。液壓軟管可密閉盛裝液體，使用時將液壓軟管開口 一端垂掛于液壓支架頂梁頂端，連接的壓力傳感器一端固定于液壓支架底粱上。液壓軟管中的液體可以選用常見無毒便于攜帶液體，常選用水。注入液體的高度應與液壓支架頂梁頂部的高度相同，便于精確測量?？刂颇K選取TI公司生產的MSP430系列單片機，該系列單片機具有高效、低功耗的特點。壓力傳感器選取深圳瑞德龍公司出品的ccps32型號壓力傳感器。無線發送模塊選取CCllOl無線模塊，CCllOl無線模塊工作在433M頻道進行無線通信。與現有技術相比，本發明具有成本低廉，測量簡單精確，便于安裝的特點，可以更好地配合煤礦井下綜采工作面的協調工作，提高綜采工作面的工作效率。


下面結合附圖及具體實施例對本發明再作進一步詳細的說明。圖1為本發明所述壓力式液壓支架高度檢測傳感器的原理框圖。圖2為本發明所述壓力式液壓支架高度檢測傳感器的安裝及工作示意圖。圖3示出了一種液壓支架的主視示意圖。圖4示出了一種液壓支架的主視示意圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。根據本發明的一個實施例，圖3示出了一種液壓支架，包括護幫1、伸縮梁2、頂梁
3、立柱4、千斤頂5、上連桿6、底座14、后探梁9、前連桿13、后連桿12以及隔離機構16，其中，所述前連桿13以及所述后連桿12共有兩組并對稱地設置在所述液壓支架的兩側，所述護幫I鉸接安裝在所述伸縮梁2的前端，所述伸縮梁2安裝在所述頂梁3的前端，所述前連桿13和所述后連桿12的下端鉸接安裝在所述底座14上，所述前連桿13和所述后連桿12的上端與所述上連桿6鉸接，所述上連桿6、所述前連桿13、所述后連桿12和所述底座14組成四連桿機構，所述上連桿6的上端與所述頂梁3鉸接，所述液壓支架包括兩個所述立柱4，兩個所述立柱4分別設置于所述底座14的兩側，兩個所述立柱4的上下端分別與所述頂梁3和所述底座14鉸接，所述后探梁9與所述頂梁3的后端鉸接，在所述后探梁9下側安裝有所述隔離機構16，所述隔離機構16可防止膏體流入該隔離機構16前部。本實施例中，所述隔離機構可以安裝在所述后探梁下部，也可以安裝在所述底座上部，只要能實現阻擋膏體進入所述隔離機構前方即可。在該技術方案中，采用兩根立柱支撐結構，結構簡單、緊湊，而且可以使所述頂梁的前后高度一致，從而使對所述頂梁的支撐更加穩定，解決了頂梁不穩定的問題，消除了安全隱患，提高了安全系數，而且，所述底座、所述上連桿、所述前連桿和所述后連桿形成四連桿結構，可以配合所述立柱實現升架和降架，適合不同高度的使用需求，以及，在不工作時將進行降架，從而減小所占用的空間，方便支架的移動，在所述后探梁下側安裝有所述隔離機構，可以防止充填膏體流入支架前部而對移架造成阻礙，使移架更容易。當所述液壓支架從圖3所示狀態降架時，護幫I向下轉動并折疊，伸縮梁2回縮至頂梁3內，尾梁調節千斤頂8拉動隔離機構16向前擺動折疊，后探梁調節千斤頂7拉動后探梁9向下擺動折疊，立柱4回縮下降，同時上連桿調節千斤頂5推動上連桿6進而驅動四連桿機構19向下折疊，最終使整個所述液壓支架折疊降架。升架時，立柱4首先伸長，將頂梁3頂起，頂梁3帶動安裝在其上面的護幫1、伸縮梁2、后探梁9、后探梁調節千斤頂7以及尾梁調節千斤頂8上升，頂梁3還拉動上連桿6上升，同時拉動四連桿機構19向上展開，當立柱4伸長到合適長度時，再通過上連桿調節千斤頂5調節頂梁3與水平面的夾角，使頂梁3緊貼巷道頂壁，然后再完成護幫I和后探梁9的展開，伸縮梁2的伸出以及隔離機構16的展開，最終恢復到圖3所示狀態。在上述液壓支架上安裝高度檢測系統，包括壓力傳感器、控制模塊、無線發送模塊、電源模塊和液壓軟管，液壓軟管一端密閉連接壓力傳感器，另一端開口，液壓軟管內注液體；控制模塊連接壓力傳感器采集、無線發送模塊和電源模塊。液壓軟管可密閉盛裝液體，安裝時將液壓軟管開口一端固定于液壓支架頂梁頂端，連接的壓力傳感器一端固定于液壓支架底座或其它相對于底座位置固定的地方。液壓軟管用套環和固定塊固定于液壓支架上，跟隨液壓支架移動。液壓軟管中的液體可以選用常見無毒便于攜帶液體，常選用水。注入液體的高度應與液壓支架頂梁頂部的高度相同，便于精確測量。具體的，查知液體工作環境溫度T=5_15°C下的密度(水的密度為1000kg/m3)，壓力傳感器測量出液壓軟管底部受到的水的壓力P，并將測量出的壓力值傳送給控制模塊，控制模塊處理數據后經無線發送模塊發送給指定基站，用戶可從基站處讀取液壓軟管底部壓力值數據，根據公式壓力P=Pgh可以計算出壓力測量點至液面的垂直高度h。P為液體密度(水的密度為1000kg/m3)，g為重力加速度，值取9. 80N/kg，h為壓力傳感器測量點至液面的垂直高度，單位米。根據本發明的一個實施例，圖4示出了一種一體化液壓支架。該一體化液壓支架由前架和后架構成，前架包括一級護幫3、二級護幫1、頂梁5、前立柱6、后立柱9,上連桿7、前連桿8、后連桿10和底座23，上連桿7、前連桿8、后連桿10和底座23兩兩鉸接構成四桿機構，上連桿7上端與頂梁5中部鉸接，前立柱6和后立柱9上下端分別與頂梁5和底座23鉸接，一級護幫3與頂梁5之間鉸接有一級護液壓缸4，二級護幫I與一級護幫3之間鉸接有二級護幫液壓缸2,后架包括后架頂梁13、后架上連桿17、后架前連桿15、后架后連桿16、后架底座21和后架立柱18，后架上連桿17、后架前連桿15、后架后連桿16和后架底座21兩兩鉸接構成四桿機構，后架上連桿17上端與后架頂梁13后部鉸接，后架立柱18上下端分別與后架頂梁13和后架底座21鉸接，該前架包括兩根前立柱6和一根后立柱9，兩根前立柱6位于底座23前端兩側，后立柱9位于底座后端中間，上連桿7呈H型，后立柱9穿設于上連桿7下部兩分支之間，后架包括兩根后架立柱18，后架上連桿17呈一字型，H型上連桿7兩分支內側之間的距離大于一字型后架上連桿17的寬度，當支架降架時后架上連桿17可以進入H型上連桿兩分支之間，形成交錯式結構，避免前后架四桿機構運動干涉，后架上連桿17中部與后架頂梁13中前部之間鉸接有平衡液壓缸14，該液壓缸14用于支撐頂梁、并可調節頂梁的水平位置，后架頂梁13后端鉸接有向后延伸的后探梁19，在后架底座21上還設有套板27、伸縮擋板20和伸縮擋板液壓缸，套板27固于后架底座21后部，套板27略向底座后方傾斜，套板27向上延伸,伸縮擋板液壓缸設于套板內，伸縮擋板20套設于套板27內，伸縮20擋板與套27板之間設有沿其長度方向的滑動副，伸縮擋板液壓缸兩端分別與套板與伸縮擋板鉸接，伸縮擋板上端開設有注漿管連接孔，在伸縮擋板液壓缸的作用下使伸縮擋板上下移動，確保伸縮擋板上端與后探險梁形成密封接觸，構成膏體充填時的擋板，再與其它支架的側擋板形成密封空間，對采空區進行膏體充填。在前架頂梁5后端內部套設有前伸縮梁11及前伸縮梁液壓缸，后架頂梁13前端套設有后伸縮梁12及后伸縮梁液壓缸，前、后伸縮伸出相接觸，對前后架之間區域進行支護，防止矸石下落。在后架底座中部設有尾端充填結構28，該尾端充填結構主視圖呈具有圓頭的錐形、側視圖呈斜坡狀，該尾端充填結構28 —端與后架的套板27相接觸，另一端位于后架底座的后端，尾端充填結構從伸縮擋板端向后架底座后端呈傾斜狀，當充填膏體凝固后，后架前移，形成一個拱形區域，增強充填結構的強度，防止充填物垮落。后架底座21前端下側面設有過渡面，前架底座前部襠間設有抬架液壓缸24，抬架液壓缸固定于前架底座上，便于移架。后探梁19通過銷軸與后架頂梁13后端銷接，在該銷軸軸線下方、后探梁左端面與后架頂梁右端面相接觸，在該銷軸軸線上方、后探梁左端面與后架頂梁右端面之間設有20mm的距離，這樣，當向前移架時，后探梁可以小角度向上擺動(一般在5°以內)，減小后探梁與膏體之間的摩擦力，便于移架。在上述液壓支架上安裝高度檢測系統，包括壓力傳感器、控制模塊、無線發送模塊、電源模塊和液壓軟管，液壓軟管一端密閉連接壓力傳感器，另一端開口，液壓軟管內注液體；控制模塊連接壓力傳感器采集、無線發送模塊和電源模塊。液壓軟管可密閉盛裝液體，安裝時將液壓軟管開口一端固定于液壓支架頂梁頂端，連接的壓力傳感器一端固定于液壓支架底座或其它相對于底座位置固定的地方。液壓軟管用套環和固定塊固定于液壓支架上，跟隨液壓支架移動。液壓軟管中的液體可以選用常見無毒便于攜帶液體，常選用水。注入液體的高度應與液壓支架頂梁頂部的高度相同，便于精確測量。具體的，查知液體工作環境溫度T=5_15°C下的密度(水的密度為1000kg/m3)，壓力傳感器測量出液壓軟管底部受到的水的壓力P，并將測量出的壓力值傳送給控制模塊，控制模塊處理數據后經無線發送模塊發送給指定基站，用戶可從基站處讀取液壓軟管底部壓力值數據，根據公式壓力P=Pgh可以計算出壓力測量點至液面的垂直高度h。P為液體密度(水的密度為1000kg/m3)，g為重力加速度，值取9. 80N/kg，h為壓力傳感器測量點至液面的垂直高度，單位米。根據本發明的一個實施例，壓力傳感器實時檢測液壓支架壓力的變化值，包括前支柱壓力，后支柱壓力和前伸梁壓力；位移傳感器實時檢測液壓支架的支撐高度，推移行程；傾角傳感器分別安裝在支架底座和頂梁位置，實時檢測液壓支架的底座的俯仰角、橫滾角以及直接頂梁的俯仰角、橫滾角，并將相關信息進行融合，判斷支架的狀態；支架姿態檢測器實時接收壓力、位移和傾角傳感器的信息，對接收的多源信息進行綜合處理，得到準確的支架姿態信息，根據當前的支架姿態信息，支架姿態檢測器通過電磁閥對支架姿態進行調整，維持支架平穩；同時，通過液晶顯示器實時顯示支架姿態信息，當姿態偏移超限時進行聲光報警，并停止支架動作；在順槽主控計算機中進行適當算法的計算，擴展實現故障診斷功能。實現液壓支架姿態檢測方法的裝置包括壓力傳感器、位移傳感器、傾角傳感器、支架姿態檢測器、電磁閥、液晶顯示器、聲光報警裝置、順槽主控計算機，壓力傳感器、位移傳感器和傾角傳感器均通過信號調理變送器與支架姿態檢測器的輸入端連接，支架姿態檢測器的輸出端分別與液晶顯示器和聲光報警裝置連接，支架姿態檢測器的輸出端通過電磁閥與液壓支架連接；順槽主控計算機通過耦合器與支架姿態檢測器連接，順槽主控計算機通過井下交換機與地面主控計算機連接；交流電源為雙路電源，雙路電源通過隔離耦合器與支架姿態檢測器的本安電源的輸入端連接；多臺支架姿態檢測器之間通過CAN總線連接。壓力傳感器、位移傳感器、傾角傳感器用于采集液壓支架各部分的壓力、位移、傾角信息，采集到的信號經信號調理變送器轉換成標準信號，輸入到支架姿態檢測器，支架姿態檢測器進行數據綜合、分析，對支架的姿態進行檢測，當支架姿態偏移時，支架姿態檢測器發出調整命令給電磁閥，電磁閥控制液壓支架動作，糾正支架姿態，同時支架姿態檢測器將支架實時姿態信息輸入液晶顯示器，液晶顯示器實時顯示支架姿態信息；當姿態參數超過報警臨界值時，通過聲光報警裝置發出警告信息；
井下電液控用順槽主控計算機通過CAN總線網絡與所有的支架姿態檢測器建立聯系，支架的姿態信息通過CAN總線網絡傳輸至井下順槽主控計算機進行匯總、存儲和顯示，也可經井下交換機進入井下環網，將數據傳輸到地面調度室內的地面主控計算機。根據本發明一個優選實施例，所述的液壓支架包括順次鉸接的頂梁、掩護梁、連桿、底座。所述頂梁上設置有頂梁傾角傳感器，所述底座上設置有底座傾角傳感器，所述掩護梁上設置有掩護梁傾角傳感器，所述連桿上設置有連桿傾角傳感器，其中可以理解的是，在某些液壓支架中，其可以具有不同與上述液壓支架的構件結構，如具有更多的順次鉸接的構件，在這種情況下，在每個構件上都需分別設置傾角傳感器。在此實施例中的四個構件僅僅為示例，其并不是對其進行限定。所述各傾角傳感器優選采用雙軸加速度傾角傳感器，其質量較小，在大沖擊或高過載時產生的慣性力也很小，所以具有較強的抗振動或沖擊能力，非常適于井下環境中使用。在設置過程中，保證各傾角傳感器的測量軸與設置該傾角傳感器的各部件的長度方向基本平行，即各傾角傳感器與其安裝構件的擺動方向基本垂直，也就是說，頂梁傾角傳感器的測量軸與頂梁的擺動方向基本垂直、底座傾角傳感器的測量軸與底座的擺動方向基本垂直、掩護梁傾角傳感器與掩護梁的擺動方向基本垂直、連桿傾角傳感器與連桿的擺動方向基本垂直，通過這種方式，保證各傾角傳感器能準確測量出各部件長度方向與水平面的傾角。液壓支架還包括控制裝置，控制裝置可以是支架控制器，或者是其它任何具有計算功能的單元，優選采用嵌入式計算機系統。各傾角傳感器采用串聯或并聯的方式分別連接所述控制裝置，向控制裝置傳輸測量的傾角數據，控制裝置根據傾角數據依照一定算法，如三角函數，結合各部件的長度計算得出液壓支架的高度h。測量上述支架高度的方法為，當液壓支架處于水平狀態時，直接根據其各構件長度和傾角計算出各構件的傾斜高度，各傾斜高度相加得到液壓支架的高度；當液壓支架不處于水平狀態時，首先根據安裝在液壓支架底座構件上的傾角傳感器判斷液壓支架的仰俯角度，然后測量液壓支架各構件的傾角，通過所述俯仰角度對所述傾角進行修訂，根據液壓支架高度計算模型進行修訂，根據其各構件長度和修訂后的傾角計算出各構件的傾斜高度，各傾斜高度相加得到液壓支架的高度。計算的液壓支架高度值用于在液壓支架移架過程中限制液壓支架的降柱最大高度。測量的具體步驟優選為
在支架控制裝置中輸入頂梁、掩護梁、連桿和底座的長度；
通過頂梁傾角傳感器、掩護梁傾角傳感器、連桿傾角傳感器和底座傾角傳感器分別測量頂梁、掩護梁、連桿和底座相對水平面的傾角，并將所述傾角傳輸至支架控制裝置；
支架控制裝置通過各部件的傾角和長度數值，計算各部件的豎直高度，將各豎直高度相加得到液壓支架的整體高度。值得注意的是，由于各部件一般都不是從一端而多是從中間部件鉸接，因此如此計算得到的高度存在一定的誤差。如需得到更為精確的高度數據，則可以使用多種方法，如使輸入的各部件的長度不為其原始長度，如頂板長度應是頂板前端到掩護梁鉸接點的長度、掩護梁長度應是掩護梁與頂板的鉸接點與掩護梁與尾梁的鉸接點之間的長度，或者在控制裝置中設置平衡系數等等。這些誤差消除方法是本領域的公知常識，在此不予累述。根據本發明的一個實施例，可以應用于前述的液壓支架，提供了一種壓力式液壓支架高度檢測傳感器，包括壓力傳感器、控制模塊、無線發送模塊、電源模塊和液壓軟管，液壓軟管一端密閉連接壓力傳感器，另一端開口，液壓軟管內注液體；控制模塊連接壓力傳感器采集、無線發送模塊和電源模塊。液壓軟管可密閉盛裝液體，安裝時將液壓軟管開口一端固定于液壓支架頂梁頂端，連接的壓力傳感器一端固定于液壓支架底座或其它相對于底座位置固定的地方。液壓軟管用套環和固定塊固定于液壓支架上，跟隨液壓支架移動。液壓軟管中的液體可以選用常見無毒便于攜帶液體，常選用水、水銀、油等液體。注入液體的高度應與液壓支架頂梁頂部的高度相同，便于精確測量?？刂颇K選取TI公司生產的MSP430系列單片機，該系列單片機具有高效、低功耗的特點。壓力傳感器選取深圳瑞德龍公司出品的ccps32型號壓力傳感器。無線發送模塊選取CCllOl無線模塊，CCllOl無線模塊工作在433M頻道進行無線通信。具體的，查知液體工作環境溫度T=5_15°C下的密度(水的密度為1000kg/m3)，壓力傳感器測量出液壓軟管底部受到的水的壓力P，并將測量出的壓力值傳送給控制模塊，控制模塊處理數據后經無線發送模塊發送給指定基站，用戶可從基站處讀取液壓軟管底部壓力值數據，根據公式壓力P=Pgh可以計算出壓力測量點至液面的垂直高度h。P為液體密度(水的密度為1000kg/m3)，g為重力加速度，值取9. 80N/kg，h為壓力傳感器測量點至液面的垂直高度，單位米。雖然已在具體實施方案中描述了本發明的實施方案及其各種功能組件，但是應當理解，可以用硬件、軟件、固件、中間件或它們的組合來實現本發明的實施方案，并且本發明的實施方案可以用在多種系統、子系統、組件或其子組件中。本發明的每個實施例都可以與其它的實施例中的器件相互進行組合，而不是孤立的、單一的實施例，所有實施例之間都可以相互融合而形成新的實施例或者不同的解決方案。雖然本發明已經詳細的示出并描述了一個相關且特定的實施范例參考，但本領域的技術人員應該能夠理解，在不背離本發明的精神和范圍內可以在形式上和細節上作出各種改變。這些改變都將落入本發明的權利要求所要求保護的范圍。
權利要求
1.壓力式液壓支架高度檢測系統，用于測量液壓支架頂梁的高度，其特征在于包括壓力傳感器、控制模塊、無線發送模塊、電源模塊和液壓軟管；液壓軟管一端密閉連接壓力傳感器，另一端開口，且固定于液壓支架頂梁頂端；液壓軟管內盛裝一定容量液體，液壓軟管用套環和固定塊固定于液壓支架上，跟隨液壓支架移動；控制模塊與壓力傳感器、無線發送模塊和電源模塊相連。
2.如權利要求1所述的壓力式液壓支架高度檢測傳感器，其特征在于液壓軟管中的液體可以選用常見無毒便于攜帶液體，可選用水、水銀。
3.如權利要求1-2中任一壓力式液壓支架高度檢測系統，其特征在于壓力傳感器測量出液壓軟管底部受到的液體的壓力P，并將測量出的壓力值傳送給控制模塊，控制模塊處理數據后經無線發送模塊發送給指定基站，用戶從基站處讀取液壓軟管底部壓力值數據， 根據公式壓力P=p gh計算出壓力測量點至液面的垂直高度h ;其中，P為液體密度，g為重力加速度，值取9. 80N/kg, h為壓力傳感器測量點至液面的垂直高度，單位米。
4.如權利要求1所述的壓力式液壓支架高度檢測系統，其特征在于所述液壓支架，包括護幫1、伸縮梁2、頂梁3、立柱4、千斤頂5、上連桿6、底座14、后探梁9、前連桿13、后連桿 12以及隔離機構16。
5.如權利要求1所述的壓力式液壓支架高度檢測系統，其特征在于液壓支架由前架和后架構成，前架包括一級護幫3、二級護幫1、頂梁5、前立柱6、后立柱9，上連桿7、前連桿 8、后連桿10和底座23。
6.壓力式液壓支架高度檢測方法，用于通過壓力傳感器、控制模塊、無線發送模塊、電源模塊和液壓軟管組成的液壓支架高度測量系統來測量液壓支架頂梁的高度，所述控制模塊與壓力傳感器、無線發送模塊和電源模塊相連，其特征在于在液壓支架上安裝液壓軟管；將液壓軟管一端密閉連接壓力傳感器，連接的壓力傳感器一端固定于液壓支架底座或其它相對于底座位置固定地方，另一端開口，且固定于液壓支架頂梁頂端，將液壓軟管用套環和固定塊固定于液壓支架上，跟隨液壓支架移動；在液壓軟管內裝入一定容量液體；通過壓力傳感器測量的液體壓力計算液壓支架頂梁的高度。
7.如權利要求6所述的壓力式液壓支架高度檢測傳感器，其特征在于液壓軟管中的液體可以選用常見無毒便于攜帶液體，可選用水、水銀。
8.如權利要求6-7中任一壓力式液壓支架高度檢測系統，其特征在于壓力傳感器測量出液壓軟管底部受到的液體的壓力P，并將測量出的壓力值傳送給控制模塊，控制模塊處理數據后經無線發送模塊發送給指定基站，用戶從基站處讀取液壓軟管底部壓力值數據， 根據公式壓力P=Pgh計算出壓力測量點至液面的垂直高度h;其中，P為液體密度，g為重力加速度，值取9. 80N/kg, h為壓力傳感器測量點至液面的垂直高度，單位米。
9.如權利要求6所述的壓力式液壓支架高度檢測系統，其特征在于其中的液壓支架包括護幫1、伸縮梁2、頂梁3、立柱4、千斤頂5、上連桿6、底座14、后探梁9、前連桿13、后連桿12以及隔離機構16。
10.如權利要求6所述的壓力式液壓支架高度檢測系統，其特征在于其中的液壓支架由前架和后架構成，前架包括一級護幫3、二級護幫1、頂梁5、前立柱6、后立柱9,上連桿7、 前連桿8、后連桿10和底座23?！?br> 全文摘要
為了解決現有煤礦井下測量液壓支架高度存在成本較高、計算復雜、精確度較低，安裝、檢修不便的問題，提供一種壓力式液壓支架高度檢測系統及方法。壓力式液壓支架高度檢測系統，包括壓力傳感器、控制模塊、無線發送模塊、電源模塊和液壓軟管，液壓軟管一端密閉連接壓力傳感器，另一端開口，液壓軟管內盛裝液體；控制模塊連接壓力傳感器采集、無線發送模塊和電源模塊。本發明具有成本低廉，測量簡單精確，便于安裝的特點，可以更好地配合煤礦井下綜采工作面的協調工作，提高綜采工作面的工作效率。
文檔編號G01B21/02GK103017705SQ20121036686
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者賈華忠, 梁耀林, 高波, 付國恩, 李文杰 申請人:山西科達自控工程技術有限公司