CN105318895B - 钢丝内衬输送带带接头传感装置 - Google Patents

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

钢丝内衬输送带带接头传感装置

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 (3)

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；

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；

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。

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外壳（4）和底座（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。