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1、10申请公布号CN103903051A43申请公布日20140702CN103903051A21申请号201410141526122申请日20140408G06M1/10200601G06M1/27200601E21B47/0420120171申请人佛山职业技术学院地址528100广东省佛山市三水区乐平镇职教路3号72发明人杨伟刘智张秋容杨宛瑾74专利代理机构佛山东平知识产权事务所普通合伙44307代理人詹仲国54发明名称一种计量凿岩设备累计凿岩深度的计数装置及计数方法57摘要本发明公开一种计量凿岩设备累计凿岩深度的机械式计数装置，包括同步计数轮，单片机，压力继电器和计度器；所述同步计数轮由带。
2、信号源的转动件和感应件组成，所述转动件与凿岩设备液压马达的转轴连接，所述感应件与单片机连接；所述压力继电器安装在液压马达的液压缸上并与单片机信号连接；所述计度器与单片机信号连接，用来显示累计凿岩深度。本发明采用同步计数轮将凿岩设备的累计凿岩深度转换为转动件的旋转圈数，并利用压力继电器、计度器来控制计数时机和显累计凿岩深度，结构简单、计数准确。本发明还提供一种计数方法，专门用来计量液压凿岩设备的累计凿岩深度。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页10申请公布号CN103903051ACN103903051A1。
3、/1页21一种计量凿岩设备累计凿岩深度的计数装置，其特征在于，包括同步计数轮，单片机，压力继电器和计度器；所述同步计数轮由带信号源的转动件和带检测装置的感应件组成，所述转动件与凿岩设备液压马达的转轴连接，所述感应件与单片机连接；所述压力继电器安装在液压马达的液压缸上并与单片机信号连接；所述计度器与单片机信号连接，用来显示累计凿岩深度。2根据权利要求1所述的计数装置，其特征在于，所述转动件为转盘，所述信号源为安装在转盘上的感应磁铁；所述感应件包括多个磁感应开关；转动件和感应件的安装结构为准备一与转盘同心同直径的金属圆板，在金属圆板设置多个安装孔，每个安装孔上设置一个磁感应开关，各磁感应开关到金属。
4、圆板中心的距离等于信号到转盘中心的距离。3根据权利要求2所述的计数装置，其特征在于，所述感应磁铁由光源代替，所述磁感应开关由光传感器代替。4根据权利要求1所述的计数装置，其特征在于，所述转动件为直径在70100MM之间的转盘，所述感应件的数量为不小于4的偶数个，各感应件均匀分布在一个同心圆上。5根据权利要求1所述的计数装置，其特征在于，单片机与感应件之间、单片机与压力继电器之间通过光耦连接。6根据权利要求1所述的计数装置，其特征在于，在计度器上设有工作指示灯，计数脉冲指示灯和计度器输出指示灯，计度器与单片机之间通过光耦连接。7根据权利要求1所述的计数装置，其特征在于，所述计度器为电子式电能表用。
5、计度器。8一种计数方法，其特征在于，它专门用来计量液压凿岩设备的累计凿岩深度，包括用同步计数轮将凿岩深度转换为同步计数轮的转动圈数，用单片机将转动圈数转换为凿岩深度并通过计度器显示；用压力继电器的动作状态来反映液压凿岩设备的实时工作状态，并以此作为单片机的计数信号；在液压凿岩设备上升阶段和下降的空行程阶段，压力继电器不动作，这时，单片机不计数；在液压凿岩设备的掘进阶段，油腔压力上升，压力继电器动作，这时单片机计数。9根据权利要求8所述的计数方法，其特征在于，在同步计数轮上设置至少两组传感器，每组传感器包括一个预计传感器和一个计数传感器；当预计传感器采集到信号时，单片机将预计传感器的状态标记为“。
6、1”并保存，当计数传感器采集到信号时，单片机自动查询相应的预计传感器的标记状态；若相应的预计传感器标记状态为“1”，则单片机计数加1，并将所有预计传感器的标记状态清“0”；若相应的预计传感器标记状态为“0”，则单片机不计数，并将所有预计传感器的标记状态清“0”。10根据权利要求9所述的计数方法，其特征在于，计度器的显示数字最小控制量01米，计度器应走步数为（总脉冲数脉冲当量）/100取整，其中，脉冲当量的单位为MM/P；当（总脉冲数脉冲当量）/100的余数大于50时，计度器应走步数为（总脉冲数脉冲当量）/100取整加1。权利要求书CN103903051A1/4页3一种计量凿岩设备累计凿岩深度的。
7、计数装置及计数方法技术领域0001本发明属于矿山凿岩深度计量领域，尤其涉及一种计量凿岩设备累计凿岩深度的计数装置及计数方法。背景技术0002近年来，矿山机械尤其是凿岩设备逐渐从气动凿岩设备向全液压设备转变，这大大提高了凿岩作业效率。但是，国内厂家大多只在简单仿制国外设备，无论从功能结构，还是性能效率，还是机器寿命，都无法与国外相比拟。如何缩小这种技术差距，加快发展自己的高性能的产品，设备生产企业就需要对机械的一些关键部件进行性能参数评估和使用寿命跟踪，特别是易损件。因此，开发一种能够读取设备累计作业工作量的计数装置，并实时显示凿岩机的累计凿岩深度具有重要意义。发明内容0003本发明的目的在于提。
8、供一种结构简单、计量准确、适用于计量凿岩设备累计作业深度的机械式计数装置，为矿山凿制炮眼深度、岩心取样深度、矿山机械易损件性能评估及寿命监测等方面提供依据，为新设备研制和改进提供支持。0004为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。0005一种计量凿岩设备累计凿岩深度的机械式计数装置，其特征在于，包括同步计数轮，单片机，压力继电器和计度器；0006所述同步计数轮由带信号源的转动件和带检测装置的感应件组成，所述转动件与凿岩设备液压马达的转轴连接，所述感应件与单片机连接；0007所述压力继电器安装在液压马达的液压缸上并与单片机信号连接；0008所述计度器与单片机信号连接，用来显示累计凿岩深度。00。
9、09作为上述方案的一种改进，所述转动件为转盘，所述信号源为安装在转盘上的感应磁铁；所述感应件包括多个磁感应开关；转动件和感应件的安装结构为准备一与转盘同心同直径的金属圆板，在金属圆板设置多个安装孔，每个安装孔上设置一个磁感应开关，各磁感应开关到金属圆板中心的距离等于信号到转盘中心的距离。0010作为上述方案的一种改进，所述感应磁铁由光源代替，所述磁感应开关由光传感器代替。0011作为上述方案的一种改进，所述转动件为直径在70100MM之间的转盘，所述感应件的数量为不小于4的偶数个，各感应件均匀分布在一个同心圆上。0012作为上述方案的一种改进，单片机与感应件之间、单片机与压力继电器之间通过光耦。
10、连接。0013作为上述方案的一种改进，在计度器上设有工作指示灯，计数脉冲指示灯和计度器输出指示灯，计度器与单片机之间通过光耦连接。0014作为上述方案的一种改进，所述计度器为电子式电能表用计度器，数字直观，无功说明书CN103903051A2/4页4率消耗。0015本发明还提供一种计数方法，其特征在于，它专门用来计量液压凿岩设备的累计凿岩深度，包括0016用同步计数轮将凿岩深度转换为同步计数轮的转动圈数；0017用单片机将转动圈数转换为凿岩深度并通过计度器显示；0018用压力继电器的动作状态来反映液压凿岩设备的实时工作状态，并以此作为单片机的计数信号；在液压凿岩设备上升阶段和下降的空行程阶段，。
11、压力继电器不动作，这时，单片机不计数；在液压凿岩设备的掘进阶段，油腔压力上升，压力继电器动作，这时单片机计数。0019作为上述计数方法的进一步说明，在同步计数轮上设置至少两组传感器，每组传感器包括一个预计传感器和一个计数传感器；0020当预计传感器采集到信号时，单片机将预计传感器的状态标记为“1”并保存，当计数传感器采集到信号时，单片机自动查询相应的预计传感器的标记状态；若相应的预计传感器标记状态为“1”，则单片机计数加1，并将所有预计传感器的标记状态清“0”；0021若相应的预计传感器标记状态为“0”，则单片机不计数，并将所有预计传感器的标记状态清“0”。0022作为上述计数方法的进一步说明。
12、，计度器的显示数字最小控制量01米，计度器应走步数为（总脉冲数脉冲当量）/100取整，其中，脉冲当量的单位为MM/P；当（总脉冲数脉冲当量）/100的余数大于50时，计度器应走步数为（总脉冲数脉冲当量）/100取整加1。0023本发明提供的一种计量凿岩设备累计凿岩深度的机械式计数装置具有以下有益效果0024一、采用同步计数轮将凿岩设备的累计凿岩深度转换为转动件的旋转圈数，并利用压力继电器、计度器来控制计数时机和显累计凿岩深度，结构简单、计数准确。0025二、由于感应件包括多个磁感应开关，消除了工作振动和反转时对计数的影响，计数准确。0026本发明提供的一种计数方法，它专门用来计量液压凿岩设备的。
13、累计凿岩深度，通过统计同步计数轮的旋转圈数来达到计长的目的；压力继电器的动作与否，正好反映液压凿岩机的实时工作状态，如在凿岩机上升阶段和下降的空行程阶段，压力继电器不会动作，这时，就不计数；只有掘进阶段、液压缸油腔压力上升、继电器动作时才计数；计数准确。同时，通过设置至少两组传感器，每组传感器包括一个预计传感器和一个计数传感器，在计数传感器采集到信号时，若相应的预计传感器标记状态为“0”，则单片机不计数，并将所有预计传感器的标记状态清“0”这样不仅消除了工作振动对计数的影响，而且有效防止反转时计数。附图说明0027图1所示为计数装置结构框图；0028图2所示为计数装置电气原理图；0029图3所。
14、示为计数方法的流程图；说明书CN103903051A3/4页50030图4所示为计数单片机的主流程图。具体实施方式0031为方便本领域普通技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。0032实施例一0033如图1所示，一种计量凿岩设备累计凿岩深度的机械式计数装置，包括同步计数轮1，单片机2，压力继电器3和计度器4。所述同步计数轮1由带信号源的转动件11和感应件12组成，所述转动件11与凿岩设备液压马达的输出轴连接，所述感应件12与单片机2连接；所述压力继电器3安装在液压马达的液压缸上并与单片机2信号连接；所述计度器4与单片机信号连接，用来显示累计凿岩深度。0。
15、034本实施例中，凿岩设备的进给运动是由液压马达带动链条来实现的，转动件11与液压马达的输出轴直接固定，用来直接检测液压马达旋转的圈数，换算成凿岩机进给深度。0035优选地，所述转动件11为直接固定在液压马达转轴上的转盘。所述信号源为安装在转盘11上的感应磁铁。所述感应件12为四个磁感应开关，四个磁感应开关均匀分布在同心圆上将同心圆周长四等分。0036具体地，所述转动件11和感应件12的安装结构为准备一与转盘同心同直径的金属圆板，在金属圆板钻4个12安装孔，4孔要求均布在与转盘信号源同直径的圆周上，用来固定4个磁感应开关。转盘转动时，感应磁铁逐一扫过4个磁感应开关发出信号。0037为保证单片机。
16、的稳定工作，提高输入、输出信号的抗干扰能力，如图2所示，单片机与感应件之间、单片机与压力继电器之间通过光耦5连接。进一步地，在计度器4上设有工作指示灯，计数脉冲指示灯和计度器输出指示灯，计度器与单片机之间通过光耦6连接。0038实际工作时，通过统计转动件11的旋转圈数来达到计长的目的；压力继电器3的动作与否，正好反映液压凿岩机的实时工作状态，如在凿岩机上升阶段和下降的空行程阶段，压力继电器3不会动作，这时，就不计数；只有掘进阶段、液压缸油腔压力上升、继电器动作时，才计数。0039磁感应开关的具体计数原理为将四个磁感应开关分为两组，第一组分别叫“预计1”、“计数1”，第二组分别叫“预计2”、“计。
17、数2”。当预计传感器采集到信号时，单片机将预计传感器的状态标记为“1”并保存，当计数传感器采集到信号时，单片机自动查询相应的预计传感器的标记状态；若相应的预计传感器标记状态为“1”，则单片机计数加1，并将所有预计传感器的标记状态清“0”；若相应的预计传感器标记状态为“0”，则单片机不计数，并将所有预计传感器的标记状态清“0”。这样做的好处是，不仅消除了工作振动对计数的影响，计数准确，而且有效防止反转时计数。0040如图4所示，本实施例中，转盘的直径优选为100MM，计度器的显示数字最小控制量优选为01米。这样，转盘旋转一圈的周长为314MM，转1圈发出2个计数脉冲，即，1个脉冲表示凿进157M。
18、M，合0157米。计度器应走步数为（总脉冲数脉冲当量）/100取整，其中，脉冲当量的单位为MM/P。为避免停电停机产生01米的数据丢失，当余数介于0050099米之间时，先多走1步，如单片机收到第1个计数脉冲，总长0157米，先控制步进电机走2步；收到第2个计数脉冲，总长0314米，总步数为3，而前面走的总步数为2，所以说明书CN103903051A4/4页6只需再走1步即可；收到第3个计数脉冲，总长0471米，总步数为5，而前面走的总步数为3，所以只需再走2步即可；以此类推。实际计数过程中，为防止出现累积误差，采用绝对数据处理，即，把自凿岩设备运行以来的全部累计有效计数脉冲总数，乘以长度脉冲。
19、当量，得出总掘进长度；然后根据总长度，计算出应该输出控制的计度器步数，并四舍五入，这样，就可使得最终的绝对计量误差控制在005米内。数据长期保存在单片机内的ROM内，不受停电影响。0041作为本实施例的一种等效实施方式，磁感应开关也可以改为六个，分三组，计数原理与两组类似，只是每个脉冲的脉冲当量变为1047MM；详细计数过程这里不再赘述。0042实施例二0043一种计量凿岩设备累计凿岩深度的机械式计数装置，包括同步计数轮，单片机，压力继电器和计度器。所述同步计数轮由带信号源的转动件和感应件组成，所述转动件与凿岩设备液压马达的输出轴连接，所述感应件与单片机连接；所述压力继电器安装在液压马达的液压。
20、缸上并与单片机信号连接；所述计度器与单片机信号连接，用来显示累计凿岩深度。0044本实施例提供的机械式计数装置与实施例一基本一致，区别在于0045一、凿岩设备的进给运动是由液压缸推动滑轮来带动链条实现的，由于滑轮直径较大，转一圈换算成凿岩设备进给深度太长；对此，将直径为70MM的转盘固定在炮梁上，中心装轴承，外周套钢绳，钢绳绕液压凿岩设备及导轨一周，并用弹簧拉紧。为保证转盘与钢绳之间无滑动，转盘材质用铝材或尼龙。0046二、所述感应磁铁由光源代替，所述磁感应开关由光传感器代替。0047机械转轮应固定在炮梁上，中心装轴承，外周套钢绳，为保证轮/绳之间无滑动，转轮材质用铝材或尼龙，钢绳绕液压凿岩机及导轨一周，并用弹簧拉紧。0048以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，但凡依照本发明之实质所做的简单改进、修饰或等效变换，都落在本发明的权利要求保护范围之内。说明书CN103903051A1/3页7图1图2说明书附图CN103903051A2/3页8图3说明书附图CN103903051A3/3页9图4说明书附图CN103903051A。