超声波时差法测风技术在煤矿低风速测量中的应用

"超声波时差法检测技术在煤矿风速测量中的应用" 在煤矿行业中，高湿度和高粉尘环境给风速测量带来了极大的挑战，现有的矿用风速检测技术在测量低风速（尤其是0~0.3 m/s区间）时往往精度不足。为了解决这一问题，科研人员提出了利用超声波时差法进行风速测量的新方法，旨在提高测量精度并消除传感器安装角度对测量结果的影响。 超声波时差法是基于超声波在空气中的传播速度与温度、压力等因素有关的原理。当超声波在空气中传播时，其速度会受到风速的影响，通过精确测量超声波从发射到接收的时间差，可以计算出风速。为了实现这种高精度的测量，研究者们设计了一种新型的超声波传输时间精密测量算法，它能更准确地捕捉到微小的时间变化，从而提高测量精度。 此外，优化的超声波立面对射探头结构是另一个关键创新点。传统的探头可能受到环境因素如湿度和尘埃的干扰，而优化后的结构减少了这些影响，提高了信号的稳定性和可靠性。同时，低功耗驱动方法的应用使得这种检测系统能够在长时间运行中保持高效能，降低了能源消耗，更加适合煤矿环境的长期监测需求。 实验结果显示，采用超声波时差法的检测系统能够准确测量0~15.0 m/s的风速范围，特别是在低风速段，其测量精度显著提升，完全满足了煤矿巷道风速测量的严格要求。这种方法不仅提高了测量的准确性，还具有良好的经济效益，对于煤矿的安全管理和生产效率提升有着积极的作用。 关键词：超声波时差法、传输时间、精密测量、巷道风速、低风速、插补细分 该研究论文由周川云、黄强、张明明等人发表于《矿业安全与环保》2018年第3期，文中详细阐述了超声波时差法在煤矿风速测量中的具体应用和技术细节，为矿用风速检测技术的发展提供了新的思路和解决方案。这项工作得到了国家重点研发计划专项的支持，进一步推动了我国煤炭行业的科技进步。