矿用仪器

矿产资源是当代社会得以存在的基础，没有矿产资源的利用，现在的工业、农业、服务业都不会存在。而矿用仪器在矿产资源开发利用过程中发挥了至关重要的作用。

矿产资源可以分为能源矿产、金属矿产和非金属矿产三大类。而这三类资源在开采过程中需要进行测量测绘和各种物质物性指标检测。因此，可以把矿用仪器分为矿用检测仪器和矿用测量仪器。

矿用检测仪器

矿用检测仪器是指开矿和矿业生产中使用的检测气压、噪声、温湿度等的高低，各种气体和粉尘的浓度，及具有相关报警功能的仪器。

矿用检测仪器具体种类包括：有毒气体检测仪、噪声计、粉尘浓度计、气压计、全压计、正压计、负压计、通风检验仪、风向风速表、红外测温仪、温湿度表、甲烷断电仪、甲烷报警器、氨气检测仪、氨气检测报警器、氨气浓度检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化碳检测仪等。

观察上面这些仪器种类，我们不难发现，其大致可以归类为：有毒有害气体检测仪器、粉尘浓度检测仪器、通风检测仪器仪表、温湿度仪器仪表几种。

有毒有害气体检测仪器

包括有毒气体检测仪、氨气检测仪、氨气检测报警器、氨气浓度检测仪、甲烷断电仪、甲烷报警器、一氧化碳检测仪、二氧化碳检测仪等，可以通过内部的气体传感器，来实时检测采矿作业区域里相关有毒气体的浓度，以确保工人的安全，并防止污染周边环境。

气体传感器从原理上可以分为三大类：

A） 利用物理化学性质的气体传感器：如半导体式（表面控制型、体积控制型、表面电位型）、催化燃烧式、固体热导式等。

B） 利用物理性质的气体传感器：如热传导式、光干涉式、红外吸收式等。

C） 利用电化学性质的气体传感器：如定电位电解式、迦伐尼电池式、隔膜离子电极式、固定电解质式等。

粉尘浓度检测仪器

主要用于检测环境中的粉尘浓度，粉尘浓度检测仪可以帮助有效控制粉尘危害，降低尘肺病等矿业常见职业病的发病几率。粉尘检测仪的工作原理主要是光吸收、光散射、β射线和交流静电感应原理。

光吸收原理：

抽气泵抽取一定体积的含尘空气，粉尘被阻留在滤纸上。光束透过滤纸照到硅光电池上，硅光电池接收照度的变化引起硅光电池输出电流强度的变化。在一定范围内，滤纸阻留粉尘量与硅光电池的输出电流呈线性广西，通过检测仪内设定的计算程序换算成粉尘浓度而显示出来。

光散射原理：

粉尘仪通过采气泵将待测气溶胶吸入检测舱，待测气溶胶在分支处分流成为两部分，一部分经过一个高效过滤器后被过滤为干净的空气，作为保护鞘气来保护传感器室的元器件不受待测气体污染。另一部分气溶胶,作为待测样品直接进入传感器室。传感器室中，主要元器件为激光二极管、透镜组和光电检测器。检测时，首先由激光二极管发出的激光，通过透镜组形成一个薄层面光源。薄层光照射在流经传感器室的待测气溶胶时，会产生散射，通过光电探测器来检测光的散射光强。光电探测器受光照之后产生电信号,正比于气溶胶的质量浓度。然后乘以电压校准系数,这个系数通过测定特定浓度的气溶胶来得到。通常用来做标定的测试气溶胶是亚利桑那试验粉尘(或ISO 12103-1,A1试验粉尘)。

β射线原理：

利用尘粒可以吸收β射线的原理而研制的。检测仪内的放射源产生的β射线通过粉尘粒子时，粉尘粒子吸收β射线，根据粉尘吸收β射线的量与粉尘质量成线性关系计算并显示粉尘浓度。

静电交流感应原理

利用粉尘颗粒流经探头时与探头之间的动态电荷感应产生信号。交流静电技术以监测电荷信号的标准偏移来确定交流信号的扰动量，并以即时扰动量的大小来确定粉尘排放量。

通风及压力检测仪表

通风及压力检测仪表有气压计、全压计、正压计、负压计、通风检验仪、风向风速表等。

气压计

气压计是根据托里拆利(Evangelista Torricelli,1608~1647)的实验原理而制成，用以测量大气压强的仪器。气压计的种类有水银气压计及无液气压计。其用途是：可预测天气的变化，气压高时天气晴朗；气压降低时，将有风雨天气出现。可测高度。每升高12米，水银柱即降低大约1毫米，因此可测山的高度及飞机在空中飞行时的高度。

全压计、正压计、负压计

适用于气体的风速风量正压、负压和差压的测量，是各大煤矿通风或标定压力的理想矿用仪器，配上皮托管可直读测量气体流速和风量符合煤矿生产标准化要求，预防通风事故的发生及生命财产的损失。

通风检验仪

用于对矿井巷道的通风阻力及相关通风参数进行测定，帮助工作人员了解矿井通风系统的阻力分布情况，为矿井各项安全技术措施的制定与实施提供依据，为矿井通风设计、网络解算、通风系统改造、控制火灾等提供可靠的基础资料。

风向风速表

能同时测定风向和风速的仪器。

矿用测量仪器

矿用测量仪器是指用来测量矿山相关参数的仪器。按仪器用途不同分为：测角仪器；测量边长的仪器；测量高差和高程的仪器；方向指示仪器；确定子午北方问和方位角的仪器；井下空洞测量仪器；专门用途仪器；摄影测量仪器；室内仪器。

测角仪器

主要有：经纬仪——测量水平角、竖直角的仪器。其精度按仪器正倒镜——测回测量方向中误差值可分为±1″、±2″、±6″、±15″级等;速测经纬仪 测水平角、竖直角和距离的仪器，矿山经纬仪——用于矿山的经纬仪，其主要特点是能测大倾角，望远镜有短的明视距离0.5~1.0m、能镜上对中、有读数照明设备、防潮、防尘、防爆、轻便易带等，其附件包括托架、目镜棱镜、物镜棱镜、镜上光学对点器、偏心望远镜等，简易测角仪-一测角精度低于30″、结构简单、轻便的经纬仪，用于采区、采场测量和小范围内的测量工作，电子经纬仪——利用编码度盘或光栅等光学器件、电子测量和数字显示角度的经纬仪，全站型电子经纬仪——能电子测量、光电测距、微型电子计算机自动计算和电子记录存储的仪器。

测量边长的仪器

主要有钢尺、光学视距仪(包括双丝视距仪、双像光楔视距仪、自动归算视距仪、各种无标尺立体视距仪等)、光电测距仪、激光测距仪等

测量高差和高程的仪器

主要有水准仪——将望远镜视线置于水平来测量两点间高差的矿用仪器，其精度按每公里水准测量的高程中误差，可分为±0.5、±1、±3、±10、±20mm五个等级，自动安平水准仪，连通水准管，自动轨道坡度记录仪，测深仪，测竖井深的长钢尺(100~1000m)。

方向指示仪器

主要有：激光指向仪，激光投点仪，光学对点器——用于向上或向下竖直投点的光学仪器。

确定子午北方向和方位角的仪器

主要有：矿用地质罗盘，磁指针定向器——指示磁北方向的仪器，挂罗盘——确定井下测边磁方位角的仪器，陀螺经纬仪。

室内仪器

主要有坐标方格网尺、求积仪、缩放仪、电子计算器、微型电子计算机、X-Y坐标绘图仪和图纸复印机等。

专门用途仪器

诸如竖并罐道自动测量检查仪，巷道尺寸自动检测仪;支柱伸缩自动记录仪，矿山压力、地表和岩层移动及变形测量的各种传感器，定中盘——竖井几何定向时代替悬垂线稳定位置的设备，炮孔测深仪——代替测尺，利用声波测量中深炮孔深度的电子仪器，中国生产的CS-3型声波炮孔测深仪可测2~32m深的炮孔，测量精度为±0.5m，炮孔测斜仪——根据重力和电感移相器原理制成的一种电子仪器，用于测量验收矿山炮孔倾角，中国生产的CJ-2型数字式测角仪，测量倾角范围为0°~90°，测量精度为±1°；磁倾仪——利用磁针测方位和重力测斜的钻孔测量仪器，陀螺测斜仪——利用陀螺测方位和重力测斜的钻孔测量仪器；坡面经纬

摄影测量仪器

主要有摄影测量仪、摄影经纬仪，立体摄影测量仪、立体坐标测量仪、立体测图仪、解析测图仪和自动化立体测图仪等。

井下空硐测量仪器

主要有无标尺测距仪、超声波测量仪、具有无合作目标激光测距的经纬仪、摄影测量仪器和立体摄影侧量仪器等。