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公开(公告)号：CN111024769B
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN201911301527.7
申请日：2019-12-17
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N27/04
Abstract: 本发明公开了一种用于掘进机的煤矿矿井超前探测方法，步骤是：掘进机掘进时，电流激励源产生的电流通过活动截齿进入煤层形成杂散电流，回流网采集到的杂散电流经过过渡电阻回到电源负极，由于煤层的电阻率和煤层的含水量等特征有关，当煤层的含水量等信息变化时，杂散电流及过渡电阻两端的电势差也随之变化，煤层的含水量信息就转变为电信号；过渡电阻两端的电势差加在压电陶瓷两端时，压电陶瓷伸长或压缩，电信号转变为应变信号；传感光纤受压电陶瓷的挤压，将应变信号转变为光信号，光信号通过传感光纤到达光电探测器，分析解调后的光信号可得到煤层含水量信息。本发明可达到对煤层含水量实时超前探测的效果，抗电磁干扰能力强。
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公开(公告)号：CN111457864A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010337685.4
申请日：2020-04-26
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01B11/26
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测装置及方法，该装置包括光学系统和机械系统两部分，光学系统包括宽带光源、起偏器、准直透镜、渐变旋光率介质板、偏振分束器和数据处理模块；机械系统包括连接座、连杆、滑块、支架和传感器壳体等。当采煤机工作时，摇臂通过连杆机构把转动角度信息变为渐变折射率的直线位移，光学系统产生的线偏振光在渐变旋光率介质板上穿透的位置也发生变化，由于旋光效应，相应通过渐变旋光率介质板得到的偏振面旋转角度也不同，根据检测到的偏振光的相位角，可得到摇臂的摆动角度。具有结构简单、抗电磁干扰能力强、精度高、本征隔爆等优点。
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公开(公告)号：CN110780101B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201911080053.8
申请日：2019-11-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种旋光型煤矿光纤电流传感器，它包括光源、光纤准直器、偏振片、非偏振分束器、导引光缆、传感光纤、反射镜、偏振分析模块和载流导体。本发明采用偏振分析技术实现了待测电流的精确测量，光路结构简单，误差源少，光源功率波动对测量结果没有影响，无需依托相位调制器和复杂的闭环控制算法，就能使传感器处于最大灵敏度工作点，动态测量范围没有限制。
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公开(公告)号：CN109884368B
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN201910048101.9
申请日：2019-01-18
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01R19/00
Abstract: 本发明公开了一种基于补偿线圈的地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制装置及方法，该装置由宽带光源、光纤环形器、偏振分束器、补偿线圈、传感线圈、法拉第旋转镜、载流导体、磁场发生器、第一光电探测器、第二光电探测器和控制单元组成，该传感器引入补偿线圈实现闭环控制，线偏振光的偏振面在补偿线圈中的旋转角度与在传感线圈中的旋转角度大小相等、方向相反，该传感器具有线性度高、灵敏度高，动态范围宽，结构简单、不受光源功率波动影响、非接触测量以及制造成本低的优点。
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公开(公告)号：CN109444689B
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201811375321.4
申请日：2018-11-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种地铁/煤矿回流轨道绝缘破损位置及其过渡电阻监测方法，该方法包括以下步骤：回流轨道与变电所负极相连，选择连接点的位置作为基准位置并于基准位置安装电位监测装置；在机车上安装行驶距离监测装置以及牵引电流监测装置，机车沿回流轨道驶向变电所，上述三种监测装置将各自记录的数据发送至控制单元；控制单元从接收到的电位数据中判别电位跳变以及对应的跳变时间，确定跳变时刻机车的运行路程以及机车的运行总长，从而确定对地绝缘破损位置，相应得到对地绝缘破损位置过渡电阻值。本发明直接便捷地在线实时监测回流轨道对地绝缘破损位置，监测系统结构简单，成本适宜，特别适用于煤矿或地铁等采用直流牵引机车的应用领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110780101A
公开(公告)日：2020-02-11
申请号：CN201911080053.8
申请日：2019-11-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种旋光型煤矿光纤电流传感器，它包括光源、光纤准直器、偏振片、非偏振分束器、导引光缆、传感光纤、反射镜、偏振分析模块和载流导体。本发明采用偏振分析技术实现了待测电流的精确测量，光路结构简单，误差源少，光源功率波动对测量结果没有影响，无需依托相位调制器和复杂的闭环控制算法，就能使传感器处于最大灵敏度工作点，动态测量范围没有限制。
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公开(公告)号：CN110763901A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201911036621.4
申请日：2019-10-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种环型煤矿光纤电流传感器系统包括有光源、两个光纤准直器、非偏振分束器、偏振分束器、第一1/4波片、第二1/4波片、传感光纤和偏振分析模块，非偏振分束器设置在两个光纤准直器之间，且光源的输出光依次经过第一光纤准直器、非偏振分束器和第二光纤准直器，从偏振分束器的第一端口进入偏振分束器内部；第一端口快轴和慢轴输出的两束线偏振光依次经过第二光纤准直器和非偏振分束器后，进入偏振分析模块。本发明无需采用相位调制，有效的减少了光路设计成本以及光学误差因素，同时本传感器输出光矢量所包含的相位差只与待测电流诱导的法拉第相移成正比，从而通过检测输出光矢量所包含的相位差即可获得待测电流。
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公开(公告)号：CN111208336B
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN202010115485.4
申请日：2020-02-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种单模光纤引导的煤矿/地铁光纤电流传感器，将SLD光源和控制单元这两种有源器件封装成信号激发处理模块并安装在监测现场的低压侧，将准直透镜、偏振片、第一1/4波片、分光器、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、第三聚焦透镜、保偏光纤、第二1/4波片、传感光纤、反射镜、载流导体和偏振分束器等无源器件封装成传感模块并安装在监测现场的高压侧，信号激发处理模块和传感模块之间通过低价单模光纤引导；在本发明中，利用两个1/4波片和偏振分束器、引入正交算法，不仅拓宽了线性测量范围，也消除了光源功率波动影响，从而无需使用高价的相位调制器，在保证传感性能的前提显著降低成本，为光纤电流传感器的推广使用提出一种有效的优先方案。
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公开(公告)号：CN111457864B
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202010337685.4
申请日：2020-04-26
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01B11/26
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测装置及方法，该装置包括光学系统和机械系统两部分，光学系统包括宽带光源、起偏器、准直透镜、渐变旋光率介质板、偏振分束器和数据处理模块；机械系统包括连接座、连杆、滑块、支架和传感器壳体等。当采煤机工作时，摇臂通过连杆机构把转动角度信息变为渐变折射率的直线位移，光学系统产生的线偏振光在渐变旋光率介质板上穿透的位置也发生变化，由于旋光效应，相应通过渐变旋光率介质板得到的偏振面旋转角度也不同，根据检测到的偏振光的相位角，可得到摇臂的摆动角度。具有结构简单、抗电磁干扰能力强、精度高、本征隔爆等优点。
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公开(公告)号：CN110749551B
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN201910982967.7
申请日：2019-10-16
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N21/21
Abstract: 本发明公开了一种基于偏振分析的煤矿光纤电流传感器，它包括光源、偏振片、分光棱镜、准直透镜、导引光缆、1/4波片、传感光纤环、平面镜、载流导体和偏振分析仪。在本发明所述的传感器中，输出光矢量的相位差只与待测电流诱导的法拉第相移成正比，利用偏振分析技术检测输出光矢量的相位差能够直接获得待测电流。本发明所述传感器的检测结果不受光源功率波动的影响，检测结果与待测电流成线性比例关系；此外，本发明所述传感器不依赖相位调制器和闭环控制算法，检测原理简单，检测带宽没有局限，使用成本低。
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