綜采工作面液壓支架測高傳感器設計

摘要：針對綜采工作面液壓支架高度測量困難和可靠性、穩定性差等問題，設計了一種基于帕斯卡定律的液壓支架測高傳感器。該測高傳感器內置一根細長液管，液管中充滿甲基硅油，測高傳感器兩端安裝壓力傳感器，通過測量密閉液管的兩端壓力，得到測高傳感器兩端位置的高度差。甲基硅油在環境溫度變化時具有明顯的熱脹冷縮特性，會引起密閉空間內的壓力急劇變化，影響測量精度，提出了一種補償方法：采用波紋管存儲一部分甲基硅油，利用波紋管自身的彈性補償甲基硅油熱脹冷縮造成的體積變化；并在軟件中通過算法校準甲基硅油體積變化帶來的密度變化，從而確保測高傳感器的測量精度。試驗結果表明：測高傳感器可工作在0～40 ℃ 環境下，測量誤差在4 cm 以內。在薄煤層、中厚煤層綜采工作面液壓支架的現場應用結果表明：與人工測量結果相比，測高傳感器的高度測量誤差在5 cm 以內，說明該傳感器可靠性較高。

關鍵詞：綜采工作面；液壓支架；測高傳感器；壓力傳感器；波紋管；溫度補償；密度校準

中圖分類號：TD355.4 文獻標志碼：A