溫度數據是煤礦井下重要信息數據之一。溫度信息包含井下環(huán)境溫度、煤層溫度、設備運行溫度、設備表面溫度等眾多類(lèi)型。溫度信息的實(shí)時(shí)、準確監測,對確保設備正常運行、保障煤礦安全生產(chǎn)起到重要作用。按監測元件分類(lèi),目前用于煤礦井下的測溫傳感器主要有DS18B20數字式、PT100鉑電阻式、分布式光纖測溫、紅外測溫式等。
DS18B20數字式測溫傳感器測溫原理是利用DS18B20數值溫度傳感器元件,通過(guò)單片機等控制器按元件的讀取時(shí)序對元件進(jìn)行溫度讀取,再經(jīng)過(guò)相關(guān)補充修正算法,得到最終溫度值。PT100鉑電阻式測溫傳感器測溫原理是利用電阻值隨溫變化的特性,實(shí)時(shí)采集電阻值,再利用查表法等反推計算溫度值。分布式光纖測溫原理是利用感溫光纜中反斯托克斯光和溫度緊密相關(guān),而斯托克斯光與溫度無(wú)關(guān)的特性,通過(guò)數值解調出光纜所處溫度場(chǎng)。紅外線(xiàn)測溫式傳感器測溫原理是,根據被測物體發(fā)出的紅外熱輻射信號的強度計算物體表面溫度,測溫熱像儀的設計利用了紅外測溫技術(shù)。各類(lèi)型溫度傳感器的應用對比如下所示。
1、DS18B20 數字式
特點(diǎn):測量精度高、實(shí)現簡(jiǎn)單,但測溫范圍??;
應用場(chǎng)所:煤礦安全監控系統環(huán)境溫度測量。
2、PT100 鉑電阻式
特點(diǎn):實(shí)現簡(jiǎn)單、成本較低、測溫范圍大,但只可測單點(diǎn)溫度;
應用場(chǎng)所:設備單點(diǎn)表面溫度測量。
3、分布式光纖測溫
特點(diǎn):測量布置光纖周?chē)鷾囟?,測溫距離遠、精度高,但需要布置感溫光纖;
應用場(chǎng)所:采空區火災監測、皮帶運輸機溫度監測等遠距離測溫場(chǎng)景。
4、紅外測溫式
特點(diǎn):測量范圍大、精度高,但實(shí)現成本較高;
應用場(chǎng)所:用于大范圍表面溫度測量。