CN101988971B - 皮带输送机金属探测仪 - Google Patents
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Abstract
一种用于煤炭、冶金、电力、矿山等行业中的皮带输送机金属探测仪，包括传感器、振荡器、高放、检波、低放电路和执行器，它有两个传感器L1、L2，传感器L1套在皮带上，传感器L2放在输送皮带下侧。传感器L1信号经放大通道后进入二极管D21、D22构成的正负相检波电路，并把检测到的信号分成两路，分别进入放大器IC8和放大器IC9，放大器IC8输出给放大器IC10驱动执行器工作；放大器IC9输出控制场效应管V9栅极，场效应管V9和电阻R30分压后输出控制放大器IC10输入电压大小。传感器L2信号经放大通道后再经放大器IC11输出驱动场效应管V10，场效应管V10和电阻R30分压后控制放大器IC10输入电压大小。本发明解决了输送皮带中加固钢丝接头造成的干扰和输送矿石物料时导磁率变化所造成的干扰。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种应用于煤炭、电力、冶金采矿、水泥、化工等行业的金属探测装置，特别是在输送皮带传送物料的过程中把有害金属检测出来的金属探测装置。
(二)背景技术
在煤炭、电力、冶金采矿、水泥、化工等行业皮带输送机上使用的金属探测装置都是采用涡流感应技术。在金属经过传感器线圈时，涡流效应使线圈中流过的高频振荡电流发生变化，把这个变化所形成的信号放大比较后，可显示出金属的存在。
金属探测装置中的传感器，就是一个LC振荡器中的L部分。实施中就是一个单匝或多匝的电感线圈，制作成方框形状，套在输送皮带上。机内的振荡器使电感线圈中流过正弦的振荡电流。夹带在输送皮带上物料中的金属穿过方框线圈时，线圈中的振荡电流就会在金属中感应出涡流。此时，金属相当于变压器的次级线圈。涡流的存在使相当于初级线圈的传感器中的电流发生变化。由于不同的金属的电导率和导磁率不同，这个变化有可能是减小，也有可能增大。这个减小或增大的信号由后续的放大，检波，鉴别电路进行处理，并由执行器将有害金属去除。
目前，在行业应用中有两大难题，这两大难题一直是金属探测装置所面临的困扰。
难题一：输送皮带内有加固钢丝，在钢丝接头处，金属量发生变化，引起金属探测仪误动作；
难题二：输送导磁率高的矿石时，由于输送量发生变化，引起金属探测仪误动作。
(三)发明内容
本发明的目的是提供一种皮带输送机金属探测仪，能够在输送皮带传送物料的过程中把有害金属检测出来，并且能够准确分辨输送皮带中的加固钢丝和输送导磁率高的矿石时对探测仪的影响。
本发明采用的技术方案是：皮带输送机金属探测仪包括传感器L1、振荡器、高放、检波、低放电路和执行器，传感器L1检测到的电流变化值经由高放、检波、低放电路构成的放大通道后输入放大器IC10，放大器IC10输出给执行器，由执行器完成去除有害金属的工作。本发明还有一个传感器L2，传感器L2放在输送皮带下侧，具有独自的振荡器、高放、检波、低放电路，传感器L2信号经由高放、检波、低放电路构成的放大通道后再经放大器IC11输出驱动场效应管V10，场效应管V10和电阻R30分压后输出，控制放大器IC10输入电压大小。
一般金属探测仪只有一个传感器。为能检测到输送皮带中加固钢丝的接头，本发明又增设了一个传感器L2，这个传感器是直径10厘米的圆环形状的线圈，在距输送皮带下表面5厘米处平行放置，并且放置在传感器L1的前方。当有钢丝接头经过传感器L2表面时，传感器L2电流发生变化。这个变化经过高放、检波、低放形成信号，通过IC11驱动V10给主传感器L1通道信号造成旁路，衰减灵敏度，此时钢丝接头经过传感器L1时，因为信号已被旁路衰减，执行器就不能产生误动作，有效地控制了钢丝接头的干扰。如果此时在钢丝接头上有金属存在，金属信号和钢丝接头信号叠加到一起会超过IC10的门限(此门限可调)，使执行器动作。此时的金属就不会被漏掉，这种方式成功的解决了第一个难题。
输送皮带中夹带的金属受传感器中电流的感应而产生涡流，涡流反射回传感器线圈中产生两个分量。一个是由金属电阻率所决定的发热损耗分量，这个分量使传感器中的振荡电流减小。另一个分量是金属导磁率所决定的线圈电感储能分量，这个分量使传感器中的振荡电流增加。铁矿石导磁率高，电阻率大，由它引起的传感器电流变化是增加。根据这一原理，本发明通过互感器检测到传感器电流后，把其中变化的分量检出，通过两个正反连接的二极管D21、D22，把增加和减少变化分成两个通道。减少通道走D21，后经低放直接驱动执行器，因为这是电阻率低的金属引起的变化。如果是矿石产生的涡流反射，线圈中的电流是增加的，这时D22通道则有输出电压驱动V9，给送往执行器的信号造成旁路，衰减了矿石同时产生的减小信号，避免了此时矿石造成的误动作，这就解决了第二个难题。
(四)附图说明
附图是本发明的电路原理图。
(五)具体实施方式
本发明有两个传感器L1、L2，传感器L1套在皮带上，传感器L2放在输送皮带下侧，传感器L1和传感器L2有各自的振荡器、高放、检波、低放电路。传感器L1放大通道的输出端经过二极管D21、D22构成正负相检波电路，并把检测到的信号分成两路，二极管D21通道(金属反应通道)送入放大器IC8，放大器IC8输出给放大器IC10；二极管D22通道(矿石反应通道)送入放大器IC9，放大器IC9输出控制场效应管V9栅极，场效应管V9和电阻R30分压后输出控制放大器IC10输入电压大小。导磁率高的矿石物料，所产生的涡流效应会使传感器电流增加，金属经过时传感器电流要减小。根据这一基本原理，传感器L1套在输送皮带上，通过二极管D21、D22把电流的变化分成增加和减少两个通道。矿石反应的通道信号驱动场效应管V9，驱动灵敏度调节到矿石输送量发生变化时，放大器IC10没有输出，执行器不动作。
传感器L2放在输送皮带下面，用以检测皮带中加固钢丝接头的存在。当钢丝接头到来时，在传感器L2所连接的钢丝通道形成信号，这一信号驱动场效应管V10来调节灵敏度。该灵敏度调节到加固钢丝接头经过时执行器刚好不动作，如果上面载有一块金属时，则放大器IC10产生输出，并驱动执行器。
Claims (1)
1.一种皮带输送机金属探测仪，包括传感器L1、振荡器、高放、检波、低放电路和执行器，传感器L1套在输送皮带上，传感器L1检测到的电流变化值经由高放、检波、低放电路构成的放大通道后输入放大器IC10，放大器IC10驱动执行器工作，其特征是：它还有一个传感器L2，传感器L2放在输送皮带下侧，具有独自的振荡器、高放、检波、低放电路，传感器L2信号经由高放、检波、低放电路构成的放大通道后再经放大器IC11输出驱动场效应管V10，场效应管V10和电阻R30分压后输出，控制放大器IC10输入电压大小；传感器L2是直径10厘米的圆环形状的线圈，在距输送皮带下表面5厘米处平行放置，并且放置在传感器L1的前方；传感器L1放大通道的输出端经过二极管D21、D22构成正负相检波电路，并把检测到的信号分成两路，二极管D21通道送入放大器IC8，放大器IC8输出给放大器IC10；二极管D22通道送入放大器IC9，放大器IC9输出控制场效应管V9栅极，场效应管V9和电阻R30分压后输出控制放大器IC10输入电压大小。
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