摘要: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,200 V 幅值的激励脉冲宽度能够可达 2 ~ 3 μs,大于 设计值 1. 5 μs;测量储能电感电流为 0. 9 A,换能器等效电容为 1. 05 μF,分别小于本安条件下的电流 1 A、电容 100 μF。 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。