如何测量气动锚杆钻机冲击频率

　　冲击频率是气动锚杆钻机冲击钻性能的一个重要参数,冲击频率的高低将直接影响气动锚杆钻机的输出功率。市面上出现了一种新型气动锚杆钻机冲击频率测量仪。该测量仪采用压力传感器采集钻机冲击信号,冲击信号经过处理后,输入到单片机,由单片机计算出冲击频率。该测量仪具有安装使用方便、成本低等优点。

　　气动锚杆钻机冲击频率测量仪采用开关电源供电,主要由单片机、压力传感器、波形处理电路、显示电路、电源控制电路组成。压力传感器输出的4~20mA电流信号转换成电压信号后,经过波形处理电路输入到单片机进行频率计算。压力传感器由油压盒和传感器套筒组成,套筒中装有放大电路。原来的油压盒和套筒之间是刚性连接方式,钻机冲击时的震动会直接传递到套筒上,很容易震坏套筒中的应变片和放大电路，这款气动锚杆钻机冲击频率测量仪采用塑料软管连接油压盒和套筒,如果软管的长度过长,冲击产生的压力信号不能很好地传递到应变片上;如果软管的长度过短,软管隔离震动的效果并不明显。经过试验,软管长度在15~20cm时效果,既能有效地隔离震动,又能很好地传递信号。

　　压力传感器输出的模拟信号不能直接输入到单片机进行测量,需要将模拟信号通过电压比较器LM339转换成数字量，为了消除低电平扰动产生的干扰,将LM399的反相输入端的电压设置为1.5V, LM399的同相输入端接2008电阻。

　　气动锚杆钻机冲击频率测量仪采用12V开关电源进行供电,其中压力传感器采用12 V供电,单片机、波形处理电路、显示电路所需的5V电源则由稳压芯片7805产生，气动锚杆钻机冲击频率测量仪软件设计主要包括单片机频率计算程序，同时利用定时器T0计算脉冲的持续时间,经过计算后即可得到外部脉冲频率。

　　实际应用表明,该方法简单可行,气动锚杆钻机冲击频率测量仪使用方便,具有一定的实用和推广价值。