CN105318895A - 钢丝内衬输送带带接头传感装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢丝内衬输送带带接头传感装置,包括外壳(4)、底座(12)、螺杆(8)、磁钢(10)、磁钢固定架(9)、集磁块(14、16)、霍尔传感模块(15),螺杆两端经两个固定架(5、13)内螺纹孔被支承于底座上,磁钢安装于磁钢固定架上,螺杆穿过磁钢固定架上螺纹孔使磁钢固定架能沿螺杆移动;集磁块为上下两块,两块集磁块间的空隙内装有霍尔传感模块,下部集磁块安装于底座上并位于螺杆尾端,上、下集磁块和霍尔传感模块构成磁力线采集器;外壳覆盖上集磁块、磁钢和底座后呈封闭状,螺杆头部(7)伸出外壳外能被旋转调节,调节螺杆头部能调节磁钢固定架与磁力线采集器之间的距离。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢丝内衬输送带检测装置,尤其涉及一种钢丝内衬输送带带接头传感装置。
背景技术
输送带是港区的生命线,对于输送繁忙的某企业矿石中转港,日夜不停的输送带装卸着来自于全世界的铁矿石,其输送带带面宽、速度快,线路长、承载力大,使用输送带是钢丝内衬输送带。按码头区域测算长达近千米,周长近2000米,2000米的钢丝内衬输送带,按制造工艺必须由分段拼接而成,这拼接后的输送带段,称之为“带接头”,一般来说2000米周长的钢丝内衬输送带,有近10个“带接头”组成,拼接工艺是将输送带中的钢丝绳交叉排列后,参见图1,再进行封胶处理,封胶后的钢丝输送带外表平整无异样,只能在经过金属检测器时才会被读取显示,而被读取的信号与检测金属物的信号是一样的;这是因为该“带接头”段内的钢丝绳密度比常规的钢丝输送带密度大近一倍,参见图2a,图2b。按照某港口现有的输送带速度,10分钟左右走完2000米的周期,也就是说:10分钟内金属检测器将收到10个无效的“干扰”信号,该“干扰”信号又会自动地去驱动50KW功率的除铁器,造成空运转,如此频频动作使得能耗浪费,设备拆旧加速。因此,钢丝内衬输送带的“带接头”识别技术,成为迫不及待的研究课题。
对应于钢丝输送带的“带接头”识别技术,据检索几乎没有针对性方法。其原因是:首先没有适合相配的“带接头”传感器,其次,能适合这种载货粗旷型设备技术,需要长时间的投入和观察才能找到匹配的方案。现有状况是:即使没有“带接头”识别技术,输送带也照样运转,只不过多耗些能源,设备易损而已。过去曾经使用过钢丝内衬输送带“带接头”埋入磁钉来进行识别的方法,即在“带接头”中镶嵌磁钉,然后用霍尔传感器进行读取,但是识别率不高,误动作颇多,其原因是磁钉容易脱落、失磁,以及霍尔传感器经常失聪,此外无更好的办法支去进行识别技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢丝内衬输送带带接头传感装置,该传感装置的磁场源磁密度可以根据现场要求能进行调整,集磁于高灵敏的霍尔传感模块,传感装置的整体灵敏度阀值通过外接电路随机可调;该传感装置结构简单,调节方便,使用寿命长,容易实施。
为了实现上述技术目的,本发明采用如下技术方案:
一种钢丝内衬输送带带接头传感装置,包括外壳、底座、螺杆、磁钢、磁钢固定架、集磁块、霍尔传感模块,螺杆两端经两个固定架内螺纹孔被支承于底座上,磁钢安装于磁钢固定架上,螺杆穿过磁钢固定架上螺纹孔使磁钢固定架能沿螺杆移动;集磁块为上下两块,两块集磁块间的空隙内装有霍尔传感模块,下部集磁块安装于底座上并位于螺杆尾端,上、下两块集磁块和霍尔传感模块构成磁力线采集器;外壳覆盖上集磁块、磁钢和底座后呈封闭状,螺杆头部伸出外壳外能被旋转调节,调节螺杆头部能调节磁钢固定架与磁力线采集器之间的距离。
所述上下集磁块横截面为梯形,该横截面与螺杆长度方向呈平行状,上集磁块底边与下集磁块顶边相对且为短边,上集磁块顶边和下集磁块底边为长边并且分别与壳体和底板相对应。
所述霍尔传感模块的接线端外接电路模块,所述电路模块包括,预放加阀值调整电路、电压比较器、滤波稳压电路、驱动电路;所述霍尔传感模块IC1正极经滤波稳压电路接直流电源V+,霍尔传感模块IC1负极接地,霍尔传感模块IC1输出端经电阻R1与三极管BG1基极相连,可变电阻RW调节三极管BG1偏压,该偏压决定霍尔传感模块IC1输出端的正电压幅值匹配于“带接头”段信号,使得三极管BG1足够导通;所述滤波稳压电路包括电容C2和集成块IC2;由集成块IC3、电阻R2、R3、R4、R5、R6、电容C1组成电压比较器,当三极管BG1导通时,和电阻R3连接的三极管BG1的发射极接点电位上升,上升到集成块IC3组成的电压比较器设定值时,集成块IC3被触发翻转,此时集成块IC3输出端输出高电位,经电阻R7、R8分压,输入给驱动电路的三极管BG2基极,随之三极管BG2导通,接在三极管BG2集电极的光电耦合器IC4被驱动,光电耦合器IC4内部的电子开关K+端、K-端被接通,并向远程除铁器控制箱发送禁止启动信号,从而钢丝内衬输送带的“带接头”段被识别出来。
所述底座为导磁材料制成,集磁块为导磁材料制成,外壳为非导磁材料制成。
所述传感装置安装于钢丝内衬输送带下方,并靠近所述输送带,该传感装置的集磁块横截面与所述输送带横截面呈平行状。
本发明利用钢丝内衬输送带的“带接头”与输送带常规段有不同的钢丝密度的差异,将不同钢丝密度段的技术特征进行区别,其检测是通过磁钢产生磁场,由磁场产生的磁力线经过输送带到达磁力线采集器,由霍尔传感模块检测后输出给外接电路,从而将钢丝内衬输送带的“带接头”段被识别出来。大功率除铁器就不会被误动作而频频启动,能耗能大大地降低,设备寿命延长。
本发明的传感装置的磁场源磁密度可以根据现场要求能进行调整,集磁于高灵敏的霍尔传感模块,传感装置的整体灵敏度阀值通过外接电路随机可调。整个传感装置能抗温差、灰尘、潮湿等。本发明的钢丝内衬输送带带接头传感装置结构简单,调节方便,使用寿命长,容易实施。
附图说明
图1为钢丝内衬输送带“带接头”结构示意图;
图2a为钢丝内衬输送带“带接头”横截面结构示意图,图2b为钢丝内衬输送带“常规段”横截面结构示意图;
图3为本发明钢丝内衬输送带带接头传感装置结构示意图;
图4为本发明的磁钢固定架远离磁力线采集器的结构示意图;
图5为本发明的磁钢固定架靠近磁力线采集器的结构示意图;
图6a为本发明实施时对于钢丝内衬输送带“带接头”横截面的结构示意图,图6b为本发明实施时对于钢丝内衬输送带“常规段”横截面的结构示意图;
图7为本发明的霍尔传感模块与外接电路的电路图;
图8为本发明具体实施于现场钢丝内衬输送带的结构示意图;
图9为本发明具体实施于现场钢丝内衬输送带的横截面结构示意图。
图中:1钢丝内衬输送带,2磁力线,3钢丝绳,4外壳,5固定架,6螺杆旋转方向,7螺杆头部,8螺杆,9磁钢固定架,10磁钢,11磁钢固定架移动方向,12底座,13固定架,14下集磁块,15霍尔传感模块,16上集磁块,17霍尔传感模块接线端,18空隙;20钢丝内衬输送带带接头传感装置(简称传感装置),21托辊,22托辊,23输送带机架板,24固定螺栓,25托辊,26托辊,27输送带侧面机架,28安装三角架,29安装构架,30铁矿石载料,31输送带运行方向。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
一种钢丝内衬输送带带接头传感装置,包括外壳4、底座12、螺杆8、磁钢10、磁钢固定架9、集磁块14、16、霍尔传感模块15,参见图3;
所述螺杆8两端经两个固定架5、13内螺纹孔被支承于底座12上,磁钢10安装于磁钢固定架9上,磁钢10为稀土制成,螺杆8穿过磁钢固定架9上螺纹孔使磁钢固定架9能沿螺杆8移动。集磁块16、14为上下两块,两块集磁块14、16间的空隙内装有霍尔传感模块15,该空隙构成连接封,霍尔传感模块15型号为ss496B。下部集磁块14安装于底座12上并位于螺杆8尾端,上、下集磁块16、14横截面为梯形,该横截面与螺杆8长度方向呈平行状,上集磁块16底边与下集磁块14顶边相对且为短边,上集磁块16顶边和下集磁块14底边为长边并且分别与壳体4和底板12相对应;上、下两块集磁块16、14和霍尔传感模块15构成磁力线采集器。所述底座12为导磁材料制成,一般由钢板制成;集磁块14、16也为导磁材料制成,大顶面集磁块16和大底面集磁块14利于采集磁力线。所述外壳4覆盖上集磁块16、磁钢10和底座12后呈封闭状,外壳4为非导磁材料制成。螺杆头部7伸出外壳4外能被旋转调节,螺杆头部7一般为六角形,图3中序号6为螺杆8旋转方向,通过旋转螺杆头部7能调节磁钢固定架9与磁力线采集器之间的距离,图3中序号11为磁钢固定架9移动方向,序号1为钢丝内衬输送带,序号2为磁力线,序号3为输送带内的钢丝绳,序号18为钢丝内衬输送带带接头传感装置与钢丝内衬输送带间的空隙。
所述磁钢固定架9与磁力线采集器之间的距离通过旋转螺杆头部7来调节,其工作原理参见图4和图5,当安装于磁钢固定架9上的磁钢10被螺杆8驱动远离由上、下集磁块16、14和霍尔传感模块15组成的磁力线采集器时,到达磁力线采集器的磁密度就弱,参见图4;反之当安装于磁钢固定架9上的磁钢10被螺杆8驱动靠近磁力线采集器时,到达磁力线采集器的磁密度就强,也就是给予霍尔传感模块15的磁信号就强,参见图5。
本发明钢丝内衬输送带带接头传感装置在实施中,所述传感装置安装于钢丝内衬输送带1下方,并靠近所述输送带1,两者之间的空隙18尽可能小,所述传感装置的集磁块16、14横截面与输送带1横截面呈平行状。从输送带横截面看,由于输送带“带接头”中的钢丝3密度大于常规段的一倍,所以该处的磁通量较大,上集磁块16采集的磁力线2密度也多,同时给予霍尔传感模块15的磁信号就强,参见图6a。当本发明传感装置工作于钢丝内衬输送带1的常规段时,从输送带横截面看,输送带中的钢丝3密度就少于“带接头”段的一半,所以磁通量相对减少,上集磁块16采集的磁力线2密度也会减少许多,同时给予霍尔传感模块15的磁信号就弱,参见图6b。由此即可以区分钢丝内衬输送带1的接头段和常规段,因为输送带还需承载铁矿石载料,铁矿石也具备了一定的导磁性,还有铁矿石中必须去除的导磁金属物,这一切必须要通过调整磁钢固定架9和磁力线采集器间的距离,以及通过控制电路来进行信号分离,即本发明的灵敏度阀值调整通过外接电路来实现。
参见图7,所述霍尔传感模块15的接线端17外接电路,该外接电路包括:预放加阀值调整电路、电压比较器、滤波稳压电路、驱动电路;所述霍尔传感模块15为集成块IC1,霍尔传感模块IC1正极(+端)经滤波稳压电路接直流电源V+,霍尔传感模块IC1负极(-端)接地(GND),霍尔传感模块IC1输出端(out端)经电阻R1与三极管BG1基极相连,可变电阻RW调节三极管BG1偏压,该偏压决定霍尔传感模块IC1输出端的正电压幅值匹配于“带接头”段信号,从而使得三极管BG1足够导通;所述滤波稳压电路包括电容C2和集成块IC2,集成块IC2为三端稳压器;由集成块IC3、电阻R2、R3、R4、R5、R6、电容C1组成电压比较器,集成块IC3型号为LM393,当三极管BG1导通时,和电阻R3连接的三极管BG1的发射极接点电位上升,上升到集成块IC3组成的电压比较器设定值时,集成块IC3被触发翻转,此时集成块IC3输出端输出高电位,经电阻R7、R8分压,输入给驱动电路的三极管BG2基极,随之三极管BG2导通,接在三极管BG2集电极的光电耦合器IC4被驱动,光电耦合器IC4内部的电子开关K+、K-被接通,并向远程除铁器控制箱发送禁止启动信号,从而钢丝内衬输送带的“带接头”段被识别出来。大功率除铁器就不会被误动作而频频启动,能耗能大大地降低,设备寿命延长。
本发明的传感装置实施于生产现场钢丝内衬输送带机组,输送带机组的横截面由三根托辊25、21、26构成凹形输送面,输送带1上装有铁矿石载料30,两侧托辊25、26安装于输送带侧面机架27和安装三角架28上,安装三角架28固定安装于输送带机架板23上,中间托辊21固定于安装三角架28上,该传感装置20必须安装在二根并行输送带的中间托辊21、22中间,参见图8和图9,输送带1传感工作面必须保证平稳,不能抖动。二根并行输送带托辊21、22安装的相对位置应该在200mm~300mm之间,本发明传感装置20通过固定螺栓24经安装构架29固定安装于输送带机架板23上,该传感装置20的顶部传感面应和输送带1的底部留有空隙18,该空隙18越小越好,极限在于不能和输送带1底部相碰。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,因此,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种钢丝内衬输送带带接头传感装置,其特征是:包括外壳(4)、底座(12)、螺杆(8)、磁钢(10)、磁钢固定架(9)、集磁块(14、16)、霍尔传感模块(15),螺杆(8)两端经两个固定架(5、13)内螺纹孔被支承于底座(12)上,磁钢(10)安装于磁钢固定架(9)上,螺杆(8)穿过磁钢固定架(9)上螺纹孔使磁钢固定架(9)能沿螺杆(8)移动;集磁块(16、14)为上下两块,两块集磁块(14、16)间的空隙内装有霍尔传感模块(15),下部集磁块(14)安装于底座(12)上并位于螺杆(8)尾端,上、下两块集磁块(16、14)和霍尔传感模块(15)构成磁力线采集器;外壳(4)覆盖上集磁块(16)、磁钢(10)和底座(12)后呈封闭状,螺杆头部(7)伸出外壳(4)外能被旋转调节,调节螺杆头部(7)能调节磁钢固定架(9)与磁力线采集器之间的距离。
2.根据权利要求1所述的钢丝内衬输送带带接头传感装置,其特征是:所述上下集磁块(16、14)横截面为梯形,该横截面与螺杆(8)长度方向呈平行状,上集磁块(16)底边与下集磁块(14)顶边相对且为短边,上集磁块(16)顶边和下集磁块(14)底边为长边并且分别与壳体(4)和底板(12)相对应。
3.根据权利要求1或2所述的钢丝内衬输送带带接头传感装置,其特征是:所述霍尔传感模块(15)的接线端(17)外接电路模块,所述电路模块包括,预放加阀值调整电路、电压比较器、滤波稳压电路、驱动电路;所述霍尔传感模块IC1正极经滤波稳压电路接直流电源V+,霍尔传感模块IC1负极接地,霍尔传感模块IC1输出端经电阻R1与三极管BG1基极相连,可变电阻RW调节三极管BG1偏压,该偏压决定霍尔传感模块IC1输出端的正电压幅值匹配于“带接头”段信号,使得三极管BG1足够导通;所述滤波稳压电路包括电容C2和集成块IC2;由集成块IC3、电阻R2、R3、R4、R5、R6、电容C1组成电压比较器,当三极管BG1导通时,和电阻R3连接的三极管BG1的发射极接点电位上升,上升到集成块IC3组成的电压比较器设定值时,集成块IC3被触发翻转,此时集成块IC3输出端输出高电位,经电阻R7、R8分压,输入给驱动电路的三极管BG2基极,随之三极管BG2导通,接在三极管BG2集电极的光电耦合器IC4被驱动,光电耦合器IC4内部的电子开关K+端、K-端被接通,并向远程除铁器控制箱发送禁止启动信号,从而钢丝内衬输送带的“带接头”段被识别出来。
4.根据权利要求1或2所述的钢丝内衬输送带带接头传感装置,其特征是:所述底座(12)为导磁材料制成,集磁块(14、16)为导磁材料制成,外壳(4)为非导磁材料制成。
5.根据权利要求1所述的钢丝内衬输送带带接头传感装置,其特征是:所述传感装置安装于钢丝内衬输送带(1)下方,并靠近所述输送带(1),该传感装置的集磁块(14、16)横截面与所述输送带(1)横截面呈平行状。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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