仪器仪表学报

作者：王飞宇，雷志鹏，李 杰，向学艺，石 港

单位：王飞宇,1. 太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室，2. 太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室,,雷志鹏,1. 太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室，2. 太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室,,李 杰,1. 太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室，2. 太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室,,向学艺,1. 太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室，2. 太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室,,石 港,1. 太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室，2. 太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室,

关键词：超声波发射电路;本质安全型;储能电感;激励脉冲

基金：山西省重点研发计划项目（202003D111008）、国家自然科学基金（51977137）项目资助

针对煤矿千米定向钻机钻进过程中应用超声波换能器对钻孔状态监测时存在需要高电压驱动和本质安全化无法兼备的问题,提出了一种基于储能电感的本安型超声波发射电路。介绍了发射电路的基本原理,理论研究了换能器等效阻抗和稳压管动态电阻对激励脉宽的影响;分析了发射电路内部和输出本质安全特性,据此给出了本质安全参数的判断标准和一种高电压本安型超声波发射电路参数计算方法。实验结果表明:在设计参数范围内,200V幅值的激励脉冲宽度能够可达2~3μs,大于设计值1.5μs;测量储能电感电流为0.9A,换能器等效电容为1.05μF,分别小于本安条件下的电流1A、电容100μF。因此,本文所提方法得到的电路参数能够在输出高电压激励脉冲下,满足本质安全要求。

来源：2022年第1期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

查看仪器仪表学报杂志2022年第1期