新型冲击锚杆钻机性能参数测量仪的设计

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针对当前冲击锚杆钻机缺乏有效参数测量设备的问题,本论文设计了一种简易的冲击锚杆钻机性能参数测试仪,主要用于测量冲击锚杆钻机的冲击频率和最大冲击力,从而使得生产商对钻机的改良变得有据可循,让用户也能实时掌握钻机的性能参数。针对冲击频率不容易测量的问题,提出了应力脉冲测量方案,利用压力传感器感应锚杆钻机的冲击力信号,并利用单限比较器进行脉冲整形,最后通过单稳态触发器调制出与冲击频率匹配的方波信号,实现了锚杆钻机冲击频率的精确测量。针对最大冲击力的测量问题,提出了峰值电压保持电路测量最大冲击力的方案,将压力传感器感应到的冲击电压信号进行峰值保持,然后采用外部A/D进行测量,单片机计算出相应的冲击力,最终实现最大冲击力的测量。针对钻机冲击时产生的巨大冲击力容易震坏传感器应变片的问题,提出了油压传递压力的方案,并对采用的传感器进行了改造,达到了既能传递压力,又能缓解震动的效果。同时为了适应现场复杂的应用环境,本设计中提出了相应的抗干扰电路,最终实现了锚杆钻机冲击频率和最大冲击力准确测量。
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