一，矿井提升载荷监测传感器的监测的必要性分析

　　１，矿井提升机是煤矿生产的重中之重，提升机的安全运行与人员和设备的安全息息相关。如果提升机不能正常运行，整个生产系统都会受到影响，给煤矿带来不可估量的损失，因此必须确保提升机安全运行。然而提升机的安全事故时有发生，尤其是提升机在提升时的提升载荷监测传感器的过载问题，更是会对提升机的安全运行造成极大的安全隐患。

　　２，为了避免因过载或欠载等现象引发的安全事故，对提升机提升载荷的准确传感器监测是必不可少的。目前，现有的产品一般是把载荷传感器安装在提升容器上，然后对采集到的信号进行处理得到数据。

       3，目前所存在的问题是：由于传感器安装在提升容器上，在提升机运行过程中，系统容易受到影响。现在也有一部分煤矿选择把传感器安装在天轮底部,但由于其结构设计不合理，安装方式不恰当，造成传感器在实际工作过程中数据测量不准确，不能准确提供实时在线监测数据。本传感器由于安装位置特殊，结构新颖，能够消除上述不利影响，为提升机的安全运行提供有力的技术保障。

二，如何实现矿井提升载荷监测传感器的监测性能？

　　１，单绳提升机提升载荷监测的压力传感器，能够实时准确监测提升机载荷的状态，它包括对称开在前后两面的四个盲孔，盲孔底部贴有若干应变片。所述的盲孔通过穿线孔与走线槽相通。所述走线槽内置于压力传感器内部。压力传感器前后面开有异形槽。传感器上下两面对称设有四个螺纹孔。

　　２，螺纹孔与底座和轴承瓦座相连接，四个螺纹孔的规格为M30，同一表面的两个螺纹孔中心相距90mm。盲孔的直径为36mm，深32mm，呈对称分布于前后两个面中心孔相距202mm。异形槽两端相距124mm，水平部分的直径为10mm，垂直于水平的部分高为61mm，直径为9mm。传感器在安装时与楔形块之间空有2mm的空隙。

三，矿井提升载荷监测传感器优势分析

　　１，单绳提升机的提升载荷监测传感器置于天轮底座上，通过螺栓连接安装于天轮轴承瓦座的底部。在钢丝绳提升过程中，提升载荷通过天轮和轴承瓦座作用于压力传感器上，传感器因受压产生弹性形变，贴在盲孔处的应变片随之产生弹性形变，经过转换计算得出提升机钢丝绳的载荷，从而实现在线测量。结构设计合理，不要更换提升机提升系统的任何部件，也不会对提升系统产生影响，可以实时的传输信号监测提升机是否超载、钢丝绳张力是否超限，为提升机的安全运行提供有力的技术保障。

　　２，不需要改变现有的提升机提升系统原有的性能参数和其它零件的结构及尺寸，就可以实现提升机载荷的在线监测，大大提高了提升机运行的可靠性。可以在线监测钢丝绳的拉力，从而判断提升重物是否超载、其结构简单，测量精度高，具有广泛的适用性。

四，矿井提升载荷监测传感器的工作原理是什么？

　　１，单绳提升机提升载荷监测的压力传感器在提升机工作过程中，载荷通过轴承瓦座作用于压力传感器，使之产生弹性形变，异形槽的存在放大了形变，运用受力分析软件，可以明显的观察出盲孔的底部处于受力敏感区，故应变片贴在盲孔的底部。贴在盲孔底部的应变片随之产生弹性形变。应变片的阻值发生变化，从而使加在电阻上的电压发生变化。

       2，提升机工作中，重物产生的力均匀分布在天轮座上，进而使安装在天轮底部的传感器受力。每个传感器均匀承受着重物产生的力，传感器上应变片的阻值都会产生相应的变化。应变片阻值产生变化时通常较小，一般都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路，当应变片产生应变时，应变片产生ΔR1的电阻变化，电桥处于不平衡状态。

　　3，电桥输出电压正比于应变片发生应变时产生的电阻变化量。将传感器采集到的数据通过信号采集传输装置传递给上位机，上位机内嵌有提升机载荷检测模块。提升机载荷检测模块处理接收到的数据计算出提升机的提升载荷。

       4，提升机的提升载荷计算方法：假设提升机的提升载荷大小为N，应变片产生的电阻变化大小为。经过电桥电路和后续仪器的放大，电路中会得到一个输出电压。假设每个传感器的应变片数目为K，则每个传感器产生的输出电压为。若传感器的数目为m，则传感器产生压的总的电变化为。假设,其中p与b都为未知数，经过测量校准，求得，则{**}终推导出提升机的提升载荷为，其中测量的范围N可以人为输入。测得的数据实时显示在上位机上，实现对提升机提升载荷的实时监测。

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