随着红外技术的不断发展,红外技术应用于煤矿井下变得越来越成熟,也为解决一些长期困扰煤矿安全的问题提供了更为*的技术装备。红外技术早期在煤矿中应用是红外光电开关,主要用于风门的开关、自动洒水等,其后是红外测温技术在矿井中的应用,用于查找电气故障、探火、探水等。
煤矿井下的环境温度为常温,电气设备热故障和煤自燃等产生的热量,传递到被测物表面,温度大多在100℃以下。可以认为煤矿井下绝大多数被测物温度为10～100℃。煤矿井下被测物基本上是灰体,发射率大多在0.95左右。由维恩位移定律可计算井下被测物峰值波长约为7～10μm之间。
井下被测物温度较低,温度变化范围不大,产生的红外辐射较弱,因此,所选红外探测器除了有较好的稳定性外,还应有较高的灵敏度。粉尘和水汽是影响红外测温仪在井下正常使用的主要因素,它不仅对红外辐射能量产生散射和吸收,而且会在光学系统的窗口堆积和结露,严重影响红外测温仪的正常使用。因此,测温仪的整体结构要采取防尘、防水措施,红外辐射窗口应使用抗粉尘堆积和防凝露材料制作,至少也要使窗口的结构不易积聚灰尘,便于清洁。内部的线路板及元器件要涂覆绝缘漆。
红外测温仪直接的应用是在正常供电和设备运行情况下,检测电缆温度,根据温度的变化,判断电气故障。在井下用于检查电缆效果明显。井下电缆由于受潮和受损伤,常发生“放炮”而损坏。使用测温仪沿着电缆扫描,根据温度变化的大小可判断电缆受潮或受损伤的程度。
在大、中型矿井,胶带输送机已成为原煤运输的主要工具,由于托辊的运转不灵,皮带与硬物(如石块)的磨擦,皮带和皮带机头的温度不断升高,发现不及时,往往酿成火灾,造成重大损失。使用红外测温仪,对井下胶带机的轴温和托辊温度进行定时检测,可防止胶带机的着火事故。使用红外测温传感器对皮带机头和关键点进行实时监测,通过执行机构进行超温报警或关闭胶带输送机。
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