CN112340385A - 基于光幕的输送带撕裂检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光幕的输送带撕裂检测装置及方法，其安装操作简单快捷，可减小漏检风险，其包括输送带、光幕组件，光幕组件通过光幕安装组件固定于输送带的下方，光幕组件包括光幕发射器、光幕接收器，光幕安装组件包括底座、安装于底座的固定支架，光幕发射器发射的光幕呈锥形覆盖于输送带的下方，光幕接收器通过无线通信与远程平台通信连接，远程平台与报警装置、显示器电连接，采用上述光幕检测装置对输送带撕裂进行检测的方法，光幕发射器发出锥形光幕，光幕接收器接收光幕发射器发出的光幕，当输送带撕裂，有物料或杂质从输送带掉落时，光幕发射器发出的光幕被阻挡，光幕组件触发并发送信号给远程平台，远程平台控制报警装置报警。

Description

基于光幕的输送带撕裂检测装置及方法

技术领域

本发明涉及输送带检测设备技术领域，具体为一种基于光幕的输送带撕裂检测装置及方法。

背景技术

输送带又称运输带，是用于皮带输送带中起承载和运送物料作用的橡胶与纤维、金属复合制品，广泛应用于焦化、水泥、冶金、化工、煤炭、钢铁等工业领域中，目前常用的输送带包括PVC输送带、PU输送带、聚乙烯输送带、塑料链板输送带、聚丙烯输送带、尼龙输送带、链条输送带等，使用输送带输送物料过程中，尤其在输送尖锐物料或煤炭时，尖锐物料或掺杂在煤炭中的木棍、钢筋、钢丝等尖锐杂质易划破输送带，使输送带发生纵向撕裂故障，输送带撕裂时在工作面与非工作面之间易产生皮带舌头、穿透洒物料、穿透木棍、铁丝、钢筋等。

现有常用的输送带撕裂检测方式为点对点式检测，这种检测方式主要依靠光电传感器实现，在输送带的底端安装相应的光电传感器，当输送带撕裂，有尖锐物料或钢筋、钢丝等尖锐杂质从输送带撕裂处掉落，同时穿过两个相应光电传感器之间时，光电传感器触发，实现输送带撕裂检测，但这种检测方式存在漏检、不易安装等问题，安装时，相应两个光电传感器需要准确对应，但对应安装操作较为复杂，若对应不准确，则无法准确触发，导致漏检等问题出现。

发明内容

针对现有技术中存在的点对点安装光电传感器对输送带撕裂进行检测的方式，存在漏检、不易安装等问题，本发明提供了一种基于光幕的输送带撕裂检测装置，其安装操作简单快捷，同时提供了一种利用该装置的输送带撕裂检测方法，该方法可减小漏检风险。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于光幕的输送带撕裂检测装置，其包括输送带，其特征在于，其还包括光幕组件，所述光幕组件通过光幕安装组件固定于所述输送带的下方，所述光幕组件包括光幕发射器、与所述光幕发射器发射的光幕对应的光幕接收器，所述光幕安装组件包括底座、安装于所述底座的固定支架，所述固定支架包括至少两个，所述光幕发射器固定于其中一个所述固定支架，所述光幕接收器固定于另一个所述固定支架，所述光幕发射器发射的光幕呈锥形覆盖于所述输送带的下方，所述光幕接收器通过无线通信与远程平台通信连接，所述远程平台与报警装置、显示器电连接。

其进一步特征在于，

所述光幕发射器包括光纤传感器、光纤放大器、光纤、镜头，所述光纤传感器与所述光线放大器的一端连接，所述光纤放大器、镜头分别安装于所述光纤的两端，所述镜头为具有放大功能的散射透镜，所述光纤传感器发射的光源依次经过所述光纤放大器放大、所述光纤传输、所述镜头散射后，呈圆锥状发射；

所述固定支架通过第一导轨与滑块组合结构可调节安装于所述底座，所述光幕发射器、光幕接收器分别通过第二导轨与滑块组合结构可调节安装于所述固定支架；

所述第一导轨与滑块组合结构包括第一导轨、第一滑块，所述底座上设置有横向的所述第一导轨，所述固定支架的底端设置有与所述第一导轨配合的所述第一滑块，所述第一滑块通过锁扣或螺栓与所述底座固定；

所述第二导轨与滑块组合结构包括第二导轨、第二滑块，所述固定支架上分别设置有纵向的所述第二导轨，所述光幕发射器、光幕接收器分别通过与所述第二导轨配合的所述第二滑块可调节安装于所述固定支架，所述第二滑块、第三滑块通过锁扣或螺栓与所述固定支架固定；

所述输送带在输送托辊的驱动作用下移动，所述固定支架包括第一固定支架、第二固定支架，所述第一固定支架、第二固定支架分布于所述输送托辊的下方两侧，所述光幕发射器安装于所述第一固定支架，所述光幕接收器安装于所述第二固定支架；

所述输送托辊包括第一输送托辊、对称分布于所述第一输送托辊两侧的第二输送托辊和第三输送托辊，所述第一输送托辊、第二输送托辊和第三输送托辊构成上宽下窄的梯形结构，所述输送带固定于所述第一输送托辊、第二输送托辊、第三输送托辊的顶端，形成U形槽结构，所述光幕组件包括第一光幕组件、第二光幕组件、第三光幕组件，所述第一光幕组件、第二光幕组件、第三光幕组件分别固定于所述第一输送托辊、第二输送托辊、第三输送托辊的底端两侧；

所述第一光幕组件包括第一光幕发射器、第一光幕接收器，所述第二光幕组件包括第二光幕发射器、第二光幕接收器，所述第三光幕组件包括第三光幕发射器、第三光幕接收器；

所述固定支架包括第三固定支架～第八固定支架，所述第三固定支架、第四固定支架分布于所述第一输送托辊的底端两侧，所述第五固定支架、第六固定支架分布于所述第二输送托辊的底端两侧，所述第七固定支架、第八固定支架分布于所述第三托辊的底端两侧；

所述第三固定支架、第八固定支架镜像分布于所述底座的两侧，所述第五固定支架、第六固定支架镜像分布，所述第四固定支架、第七固定支架镜像分布，所述第一光幕发射器、第一光幕接收器分别安装于所述第三固定支架、第四固定支架，所述第二光幕发射器、第二光幕接收器分别安装于所述第五固定支架、第六固定支架，所述第三光幕发射器、第三光幕接收器分别安装于所述第七固定支架、第八固定支架；

所述第三固定支架～第八固定支架通过第三导轨与滑块组合结构可调节安装于所述底座，所述第一光幕发射器、第一光幕接收器、第二光幕发射器、第二光幕接收器、第三光幕发射器、第三光幕接收器分别通过第四导轨与滑块组合结构可调节安装于所述第三固定支架～第八固定支架；

所述第三导轨与滑块组合结构包括第三导轨、第四导轨、第四滑块，所述第四导轨与滑块组合结构包括第五导轨、第五滑块，所述底座设置有第三导轨、第四导轨，所述第三固定支架、第四固定支架、第七固定支架、第八固定支架分别通过第四滑块可调节安装于所述第三导轨，所述第四滑块包括四个，四个所述第四滑块均与所述第三导轨滑动连接，并分别通过锁扣或螺栓与所述底座固定；所述第五固定支架、第六固定支架分别通过第四滑块可调节安装于所述第四导轨，所述第三固定支架～第八固定支架的一侧端分别设置有第五导轨，所述第一光幕发射器、第一光幕接收器、第二光幕发射器、第二光幕接收器、第三光幕发射器、第三光幕接收器分别通过第五滑块可调节安装于所述第五导轨，所述第五滑块分别与各所述固定支架上的所述第五导轨滑动连接，并分别通过螺栓或锁扣与相应的所述固定支架固定；

所述第三固定支架～第八固定支架的另一侧端分别设置开有线槽，导线通过坦克链安装于所述线槽内；

所述报警装置包括蜂鸣器、闪光灯。

一种基于上述光幕检测装置对输送带撕裂进行检测的方法，其特征在于：

S1、所述光幕发射器发出锥形光幕，所述光幕接收器接收所述光幕发射器发出的所述光幕；

S2、当所述输送带撕裂，有物料或杂质从所述输送带掉落时，所述光幕发射器发出的所述光幕被阻挡，当所述光幕接收器的受光量低于预先设定阈值时，所述光幕组件触发；

S3、所述光幕组件发送触发信号给所述远程平台，所述远程平台根据触发信号控制所述报警装置报警。

其进一步特征在于，

所述预先设定阈值根据所述输送带的工作条件设定，所述工作条件包括皮带转速、粉尘密度。

采用本发明上述结构的有益效果是：1、输送带的下方安装有光幕组件，光幕组件包括光幕发射器、光幕接收器，光幕发射器发射的光幕呈锥形覆盖于输送带的下方，当输送带产生撕裂故障，杂质或物料从输送带的撕裂处掉落时，由于光幕覆盖于输送带的下方，因此掉落的杂质或尖锐物料必然对光幕产生遮挡，若光幕接收器的受光量低于预先设定阈值，光幕组件触发，光幕组件通过无线通信发送触发信号给远程平台，远程平台控制显示器显示，并控制报警装置报警，通知工作人员及时处理，从而实现了输送带撕裂故障的实时监测。

2、本发明通过光幕组件实现掉落杂质或物料的检测，由于光幕呈圆锥状覆盖于输送带的下方，因此掉落的杂质或尖锐物料必然对光幕产生遮挡，若光幕接收器的受光量低于预先设定阈值，光幕组件触发，相比于现有的点对点检测方式，光幕的覆盖范围更广，有效降低了漏检风险，且预先设定阈值根据输送带的工作条件：皮带转速、粉尘密度综合确定，减小了皮带转速和现场粉尘量对光幕组件的影响，进一步降低了漏检风险。

3、输送带为U形槽结构时，光幕组件包括第一光幕组件、第二光幕组件、第三光幕组件，第一光幕组件、第二光幕组件、第三光幕组件分别固定于所述第一输送托辊、第二输送托辊、第三输送托辊的底端两侧，第一光幕组件、第二光幕组件、第三光幕组件分别发射锥形光幕，进一步确保了光幕能够完全覆盖于U形输送带的下方，当输送带产生撕裂故障，杂质或物料从输送带的撕裂处掉落时，对光幕产生遮挡，若光幕接收器的受光量低于预先设定阈值，光幕组件触发，使光幕组件触发，进一步降低了漏检风险。

4、光幕组件通过光幕安装组件安装于输送带的下方，通过安装组件，便于对光幕组件进行安装、拆卸，安装操作简单快捷，提高了安装效率。

附图说明

图1为本发明实施例一的主视结构示意图；

图2为本发明实施例二的立体结构示意图；

图3为本发明实施例二的主视结构示意图；

图4为本发明实施例二的俯视结构示意图。

具体实施方式

见图1，实施例一，一种基于光幕的输送带撕裂检测装置，其包括输送带1、光幕组件2，光幕组件2通过光幕安装组件3固定于输送带1的下方，光幕组件2包括光幕发射器21、光幕接收器22，光幕发射器21包括光纤传感器、光纤放大器、光纤、镜头，光纤传感器与所述光纤放大器连接，光纤放大器、镜头分别安装于光纤的两端，镜头为具有放大功能的散射透镜，光纤传感器发射的光源经光纤传输，并在散射透镜作用下放大后呈圆锥状发射；光幕安装组件3包括底座31、安装于底座31的两个固定支架：分别为第一固定支架321、第二固定支架322，光幕发射器21固定于第一固定支架321，光幕接收器22固定于第二固定支架322，光幕发射器21发射的光幕呈锥形覆盖于输送带1的下方，光幕接收器22通过无线通信与远程平台4通信连接，远程平台4与报警装置5、显示器6电连接。

第一固定支架321通过第一导轨与滑块组合结构可调节安装于底座31，光幕发射器21、光幕接收器22分别通过第二导轨与滑块组合结构可调节安装于第二固定支架322；

第一导轨与滑块组合结构包括第一导轨11、第一滑块，底座31上设置有横向的第一导轨11，第一固定支架321的底端设置有与第一导轨11配合的第一滑块，第一滑块通过锁扣或螺栓(图中未示出)与底座1固定；

第二导轨与滑块组合结构包括第二导轨12、第二滑块、第三滑块，第二固定支架322上分别设置有纵向的第二导轨12，光幕发射器21、光幕接收器22分别通过与第二导轨12配合的第二滑块、第三滑块可调节安装于第二固定支架322，光幕发射器21与第二滑块固定，光幕接收器22与第三滑块固定，第二滑块、第三滑块通过锁扣或螺栓与第二固定支架322固定；

输送带1在输送托辊5的带动作用下移动，光幕发射器21、光幕接收器22在光幕安装组件3的支撑作用下分布于输送托辊5的下方两侧。

光幕发射器21发出锥形光幕，光幕接收器22接收光幕发射器21发出的光幕；当输送带撕裂，有物料或杂质从输送带掉落时，光幕发射器21发出的光幕被阻挡，光幕接收器的受光量低于预先设定阈值，则光幕组件触发，并发出故障信号给远程平台4，远程平台4根据触发信号控制声光报警装置发出声光报警。

见图2～图4，实施例二，一种基于光幕的输送带撕裂检测装置，其包括输送带1、光幕组件2，光幕组件2通过光幕安装组件3固定于输送带1的下方，光幕组件2包括光幕发射器、光幕接收器，输送带1的底端固定于输送托辊5，输送托辊5为上宽下窄的梯形结构，包括第一输送托辊51、对称分布于第一输送托辊51两侧的第二输送托辊52和第三输送托辊53，输送带1为U形槽结构，输送带1固定于第一输送托辊51、第二输送托辊52、第三输送托辊53的顶端，光幕组件2包括第一光幕组件、第二光幕组件、第三光幕组件，第一光幕组件、第二光幕组件、第三光幕组件分别固定于第一输送托辊51、第二输送托辊52、第三输送托辊53的底端两侧；

第一光幕组件包括第一光幕发射器21、第一光幕接收器22，第二光幕组件包括第二光幕发射器23、第二光幕接收器24，第三光幕组件包括第三光幕发射器25、第三光幕接收器26，第一光幕发射器21、第二光幕发射器23、第三光幕发射器25均包括光纤传感器、光纤放大器、光纤、镜头；

光幕安装组件3包括底座31、安装于底座31的六个固定支架：分别为第三固定支架323、第四固定支架324、第五固定支架325、第六固定支架326、第七固定支架327、第八固定支架328，第一光幕发射器21固定于第三固定支架323，光幕接收器22固定于第四固定支架324，光幕发射器21发射的光幕呈锥形覆盖于输送带1的下方，光幕接收器21通过无线通信与远程平台4通信连接，远程平台4与报警装置5、显示器6电连接，第三固定支架323、第四固定支架324分布于第一输送托辊51的底端两侧，第五固定支架325、第六固定支架326分布于第二输送托辊52的底端两侧，第七固定支架327、第八固定支架328分布于第三托辊53的底端两侧；

第三固定支架323、第四固定支架324镜像分布于底座31的两侧，第三固定支架、第八固定支架328镜像分布，第四固定支架325、第七固定支架327镜像分布，第五固定支架325、第六固定支架326镜像分布，第一光幕发射器21、第一光幕接收器22分别安装于第三固定支架323、第四固定支架324，第二光幕发射器23、第二光幕接收器24分别安装于第五固定支架325、第六固定支架326，第三光幕发射器25、第三光幕接收器26分别安装于第七固定支架327、第八固定支架328；在实际安装时及应用时，第一光幕发射器21与第一光幕接收器22的安装位置可调换，第二光幕发射器23、第二光幕接收器24的安装位置可调换，第三光幕发射器25、第三光幕接收器26的位置可调换；

第三固定支架323～第八固定支架328通过第三导轨与滑块组合结构可调节安装于底座31，第一光幕发射器21、第一光幕接收器22、第二光幕发射器23、第二光幕接收器24、第三光幕发射器25、第三光幕接收器26分别通过第四导轨与滑块组合结构可调节安装于第三固定支架323～第八固定支架328；

第三导轨与滑块组合结构包括第三导轨13、第四导轨14、第四滑块，第四导轨与滑块组合结构包括第五导轨15、第五滑块，第四滑块包括四个，第五滑块包括两个，底座31设置有第三导轨13、第四导轨14，第三固定支架323、第四固定支架324、第七固定支架327、第八固定支架328分别通过第四滑块可调节安装于第三导轨13，四个第四滑块均与第三导轨13滑动连接，并分别通过锁扣或螺栓与底座31固定；第五固定支架325、第六固定支架326分别通过第四滑块可调节安装于第四导轨14，两个第五滑块滑动调节后分别通过锁扣或螺栓与底座31固定，第三固定支架323～第八固定支架328的一侧端分别设置有第五导轨15，第一光幕发射器21、第一光幕接收器22、第二光幕发射器23、第二光幕接收器24、第三光幕发射器25、第三光幕接收器26分别通过第五滑块可调节安装于第五导轨15，第五滑块分别与各个固定支架上的第五导轨15滑动连接，并分别通过螺栓或锁扣与各个固定支架固定；第三固定支架323～第八固定支架328的另一侧端分别开有线槽，导线通过坦克链安装于线槽内，防止导线外露损坏，同时便于根据实际需求对导线的长度进行调节；

第一光幕发射器21、第二光幕发射器23、第三光幕发射器25均包括光纤传感器、光纤、镜头，光纤传感器、镜头分别安装于光纤的两端，镜头为具有放大功能的散射透镜；光纤传感器发射的光源经光纤传输，并在散射透镜作用下放大后呈圆锥状发射；第一光幕接收器22、第二光幕接收器24、第三光幕接收器26、报警装置均与远程平台4(图中未示出)电连接，报警装置包括蜂鸣器、闪光灯。

第一光幕接收器22、第二光幕接收器24、第三光幕接收器26、报警装置均与远程平台4(图中未示出)电连接，可分别通过第一光幕组件、第二光幕组件、第三光幕组件分别对输送带的左侧、右侧、底端进行实时检测，当U形输送带的左侧、右侧、底端任一侧发生撕裂时，掉落的物料或杂质对相应的光幕产生阻挡，发生故障一侧对应的光幕接收器的受光量低于预先设定阈值，则光幕组件触发，并发出故障信号给远程平台，从而实现输送带撕裂的远程实时监控，其无需检修人员定期到现场进行检查，检测操作简单快捷，同时可避免发现不及时而导致的输送带严重撕毁的问题出现，提高了检测效率。

上述实施例一、实施例二中，预先设定阈值根据输送带的工作现场条件综合确定，工作条件包括皮带转速、粉尘密度，发生输送带撕裂漏料故障时，若皮带转速过快，光幕组件易反应不及时而导致漏检，若工作现场粉尘量过大，也容易对光幕产生阻挡而导致光幕组件误触发，因此在安装光幕组件时，需根据现场实际状况(皮带转速、粉尘密度)，对光幕组件的受光量阈值进行预先调节；

固定支架通过导轨与滑块组合结构可调节安装于底座，光幕组件通过导轨与滑块组合结构可调节安装于各个固定支架，因此，当输送带的宽度、高度发生变化时，可分别通过导轨与滑块组合结构对固定支架、光幕组件的安装位置进行调节，例如实施例二中，当输送带宽度发生变化时，可通过第四滑块滑动调节第三固定支架323与第四固定支架324之间的距离，并通过螺钉将调节后的第四滑块固定于底座上，从而满足了对不同规格输送带检测时的光幕组件的安装需求，提高了通用性。

以上的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于光幕的输送带撕裂检测装置，其包括输送带，其特征在于，其还包括光幕组件，所述光幕组件通过光幕安装组件固定于所述输送带的下方，所述光幕组件包括光幕发射器、与所述光幕发射器发射的光幕对应的光幕接收器，所述光幕安装组件包括底座、安装于所述底座的固定支架，所述固定支架包括至少两个，所述光幕发射器固定于其中一个所述固定支架，所述光幕接收器固定于另一个所述固定支架，所述光幕发射器发射的光幕呈锥形覆盖于所述输送带的下方，所述光幕接收器通过无线通信与远程平台通信连接，所述远程平台与报警装置、显示器电连接。

2.根据权利要求1所述的基于光幕的输送带撕裂检测装置，其特征在于，所述光幕发射器包括光纤传感器、光纤放大器、光纤、镜头，所述光纤传感器与所述光线放大器的一端连接，所述光纤放大器、镜头分别安装于所述光纤的两端，所述镜头为具有放大功能的散射透镜，所述光纤传感器发射的光源依次经过所述光纤放大器放大、所述光纤传输、所述镜头散射后，呈圆锥状发射。

3.根据权利要求2所述的基于光幕的输送带撕裂检测装置，其特征在于，所述固定支架通过第一导轨与滑块组合结构可调节安装于所述底座，所述光幕发射器、光幕接收器分别通过第二导轨与滑块组合结构可调节安装于所述固定支架。

4.根据权利要求1所述的基于光幕的输送带撕裂检测装置，其特征在于，所述输送托辊包括第一输送托辊、对称分布于所述第一输送托辊两侧的第二输送托辊和第三输送托辊，所述第一输送托辊、第二输送托辊和第三输送托辊构成上宽下窄的梯形结构，所述输送带固定于所述第一输送托辊、第二输送托辊、第三输送托辊的顶端，形成U形槽结构，所述光幕组件包括第一光幕组件、第二光幕组件、第三光幕组件，所述第一光幕组件、第二光幕组件、第三光幕组件分别固定于所述第一输送托辊、第二输送托辊、第三输送托辊的底端两侧。

5.根据权利要求4所述的基于光幕的输送带撕裂检测装置，其特征在于，所述第一光幕组件包括第一光幕发射器、第一光幕接收器，所述第二光幕组件包括第二光幕发射器、第二光幕接收器，所述第三光幕组件包括第三光幕发射器、第三光幕接收器，所述第一光幕发射器、第二光幕发射器、第三光幕发射器均包括所述光纤传感器、光纤、镜头。

6.根据权利要求5所述的基于光幕的输送带撕裂检测装置，其特征在于，所述固定支架包括第三固定支架～第八固定支架，所述第三固定支架、第四固定支架分布于所述第一输送托辊的底端两侧，所述第五固定支架、第六固定支架分布于所述第二输送托辊的底端两侧，所述第七固定支架、第八固定支架分布于所述第三托辊的底端两侧，所述第三固定支架、第八固定支架镜像分布于所述底座的两侧，所述第五固定支架、第六固定支架镜像分布，所述第四固定支架、第七固定支架镜像分布，所述第一光幕发射器、第一光幕接收器分别安装于所述第三固定支架、第四固定支架，所述第二光幕发射器、第二光幕接收器分别安装于所述第五固定支架、第六固定支架，所述第三光幕发射器、第三光幕接收器分别安装于所述第七固定支架、第八固定支架。

7.根据权利要求6所述的基于光幕的输送带撕裂检测装置，其特征在于，所述第三固定支架～第八固定支架通过第三导轨与滑块组合结构可调节安装于所述底座，所述第一光幕发射器、第一光幕接收器、第二光幕发射器、第二光幕接收器、第三光幕发射器、第三光幕接收器分别通过第四导轨与滑块组合结构可调节安装于所述第三固定支架～第八固定支架。

8.一种基于上述权利要求1、3或7的光幕检测装置对输送带撕裂进行检测的方法，其特征在于，所述光幕发射器发出锥形光幕，所述光幕接收器接收所述光幕发射器发出的所述光幕；

当所述输送带撕裂，有物料或杂质从所述输送带掉落时，所述光幕发射器发出的所述光幕被阻挡，当所述光幕接收器的受光量低于预先设定阈值时，所述光幕组件触发；

所述光幕组件发送触发信号给所述远程平台，所述远程平台根据触发信号控制所述报警装置报警。

9.根据权利要求8所述的对输送带撕裂进行检测的方法，其特征在于，所述预先设定阈值根据所述输送带的工作条件设定，所述工作条件包括皮带转速、粉尘密度。

Images