CN114751138A - 皮带纵向撕裂监测系统及输送设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种皮带纵向撕裂监测系统及输送设备，本皮带纵向撕裂监测系统包括：超声波发射装置、超声波接收装置和涂覆在皮带上的反射涂层；所述皮带为环形，所述反射涂层涂覆在所述皮带的内环表面，所述皮带分为上层带和下层带，所述上层带用于承载物料，所述超声波发射装置和所述超声波接收装置均位于所述上层带和所述下层带之间，所述超声波发射装置的发射端和所述超声波接收装置的接收端均朝向所述上层带的内侧表面，所述超声波发射装置用于发射超声波，所述超声波接收装置用于接收回波并转换为回波声压值。本皮带纵向撕裂监测系统的监测精度高，能够及时监测皮带是否出现纵向撕裂的问题，避免出现漏料的问题，保证了对煤矿的开采。
Description
技术领域
本公开涉及输送设备技术领域，具体地，涉及一种皮带纵向撕裂监测系统及输送设备。
背景技术
在煤矿开采作业中皮带输送机是必不可少的运载机械，其主要是由皮带在电机带动下进行转动实现物料的输送。
而煤矿开采的物料具有重量大、易破碎、易起尘等特点，长期使用后皮带磨损严重，皮带极易被物料上的尖锐棱角划破，导致皮带的带面出现纵向撕裂的现象，造成漏料问题，影响煤矿开采的进度。
发明内容
本公开的目的是提供一种皮带纵向撕裂监测系统及输送设备，为了解决皮带出现纵向撕裂而出现漏料问题，保证煤矿开采的进度。
为了实现上述目的，本公开提供一种皮带纵向撕裂监测系统，包括：超声波发射装置、超声波接收装置和涂覆在皮带上的反射涂层；
所述皮带为环形，所述反射涂层涂覆在所述皮带的内环表面，所述皮带分为上层带和下层带，所述上层带用于承载物料，所述超声波发射装置和所述超声波接收装置均位于所述上层带和所述下层带之间，所述超声波发射装置的发射端和所述超声波接收装置的接收端均朝向所述上层带的内侧表面，所述超声波发射装置用于发射超声波，所述超声波接收装置用于接收回波并转换为回波声压值。
可选地，所述皮带纵向撕裂监测系统还包括控制器和报警装置，所述超声波发射装置、所述超声波接收装置、所述报警装置均与所述控制器电连接，所述控制器用于在所述超声波接收装置接收的回波声压值大于预设定值时，控制所述报警装置发出报警。
可选地，所述预设定值包括在所述上层带处于预设纵向撕裂状态下标定的超声波回波声压值或在所述上层带处于预设超载状态下标定的超声波回波声压值。
可选地，所述上层带位于所述超声波发射装置发射的超声波的远场区内，所述超声波发射装置的数量为多个，多个所述超声波发射装置沿垂直于所述皮带的输送方向间隔分布。
可选地，每相邻两个所述超声波发射装置(4)的间距L采用如下公式计算得到：
式中，f为所述超声波发射装置(4)发射超声波的发射频率，c为声波的声速，DS为所述超声波发射装置(4)的发射探头(41)在沿垂直于所述皮带(2)的输送方向上的宽度，M为所述上层带与所述超声波发射装置(4)之间的距离，h1为所述超声波发射装置(4)的发射探头(41)的高度，h2为反射涂层的厚度，θ为所述超声波发射装置(4)发射的超声波的半扩散角度。
可选地，所述超声波接收装置的数量为多个，多个所述超声波接收装置沿垂直于所述皮带的输送方向分布，所述超声波发射装置与所述超声波接收装置间隔设置；
所述皮带纵向撕裂监测系统还包括安装板，多个所述超声波发射装置和多个所述超声波接收装置均连接在所述安装板上，所述安装板的两端朝向所述上层带弯曲，以使多个所述超声波发射装置与所述上层带的距离相等以及多个所述超声波接收装置与所述上层带的距离相等。
可选地，所述超声波发射装置包括固定底座、换能器、连接杆、变幅杆、振动弹簧、振动壁和发射探头；
所述换能器连接在所述固定底座上，所述连接杆的两端分别与所述换能器和所述变幅杆连接，所述变幅杆连接在所述发射探头上；
所述振动壁连接在所述发射探头上，所述振动弹簧的两端分别与所述固定底座和所述振动壁远离所述发射探头的一端连接。
可选地，所述超声波接收装置包括安装座、超载接收探头、纵撕接收探头和声波信号转换口，所述超载接收探头、所述纵撕接收探头和所述声波信号转换口均连接在所述安装座上。
可选地，所述反射涂层为三氧化二铝。
本公开的另一方面还提供一种输送设备，包括输送架体、滚筒、皮带、托辊和上述的皮带纵向撕裂监测系统。
所述滚筒转动连接在所述输送架体上，所述皮带套设在所述滚筒上，所述滚筒用于带动所述皮带转动，所述托辊连接在所述输送架体上，所述托辊用于托住所述皮带的上层带，所述超声波发射装置和所述超声波接收装置用于安装在所述输送架体的横梁上。
通过上述技术方案，通过超声波发射装置发射超声波和超声波接收装置接收回波，能够实现对皮带的情况进行监测，另外还能实现长时间连续监测，保证皮带对物料的输送。通过在皮带上涂覆反射涂层，能够增强超声波信号传播至皮带的上层带底面时形成的反射波，降低由于介质变化时出现反射弱化效应。本皮带纵向撕裂监测系统的监测精度高，能够及时监测皮带是否出现纵向撕裂的问题，避免出现漏料的问题，保证了对煤矿的开采。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开的一种实施方式的皮带纵向撕裂监测系统的正视图；
图2是本公开的一种实施方式的超声波发射装置和超声波接收装置的布置位置示意图；
图3是本公开的一种实施方式的超声波接收装置的俯视图；
图4是本公开的一种实施方式的超声波发射装置的结构示意图；
图5是本公开的一种实施方式的超声波发射装置的计算布置位置的示意图；
图6是本公开的一种实施方式的皮带无纵向撕裂情况时的声波监测图；
图7是本公开的一种实施方式的皮带两侧出现纵向撕裂情况时的声波监测图；
图8是本公开的一种实施方式的皮带超载情况时的声波监测图；
图9是本公开的一种实施方式的皮带中部出现纵向撕裂情况时的声波监测图；
图10是本公开的一种实施方式的输送设备的结构示意图。
附图标记说明
1、托辊；2、皮带；3、反射涂层；4、超声波发射装置；41、发射探头；42、振动壁；43、固定底座；44、变幅杆；45、连接杆；46、换能器；47、振动弹簧；5、安装板；6、超声波接收装置；61、超载接收探头；62、纵撕接收探头；63、声波信号转换口；7、报警装置；8、中心电脑；9：控制器；10、传输线缆；13、横梁；14、滚筒。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是附图的图面的方向定义的，“内、外”是指相关零部件的内、外。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本公开的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
如图1-9所示，本公开的一方面提供一种皮带纵向撕裂监测系统，包括：超声波发射装置4、超声波接收装置6和涂覆在皮带2上的反射涂层3。
皮带2为环形，反射涂层3涂覆在皮带2的内环表面，皮带2分为上层带和下层带，上层带用于承载物料，超声波发射装置4和超声波接收装置6均位于上层带和下层带之间，超声波发射装置4的发射端和超声波接收装置6的接收端均朝向上层带的内侧表面，超声波发射装置4用于发射超声波，超声波接收装置6用于接收回波并转换为回波声压值。
其中，反射涂层3位于皮带2不与物料接触的内环表面，从而反射涂层3不会被物料刮伤。超声波发射装置4的发射端发射的超声波能够到达上层带的内侧表面，也即是上层带的底面，通过反射涂层3增加超声波的反射效果后，形成反射波，反射波到达超声波接收装置6，由超声波接收装置6接收回波并转换为回波声压值。通过超声波发射装置4不断发射超声波和超声波接收装置6的不断接收回波，能够实现对皮带2的连续性监测。
上述技术方案中，通过超声波发射装置4发射超声波和超声波接收装置6接收回波，能够实现对皮带2的情况进行监测，另外还能实现长时间连续监测，保证皮带2对物料的输送。通过在皮带2上涂覆反射涂层3，能够增强超声波信号传播至皮带2的上层带底面时形成的反射波，降低由于介质变化时出现反射弱化效应。本皮带纵向撕裂监测系统的监测精度高，能够及时监测皮带2是否出现纵向撕裂的问题，避免出现漏料的问题，保证了对煤矿的开采。
可选地，本公开的一种实施方式中，皮带纵向撕裂监测系统还包括控制器9和报警装置7，超声波发射装置4、超声波接收装置6、报警装置7均与控制器9电连接，控制器9用于在超声波接收装置6接收的回波声压值大于预设定值时，控制报警装置7发出报警。
其中，本实施方式中，控制器9能够控制超声波发射装置4发出超声波，同时控制器9还能够对超声波接收装置6接收的回波进行降噪和增频，以方便将回波声压值与预设定值进行比较，能够提高监测准确性。具体地，报警装置7可为声光报警器，当然也可为其他的报警设备，具体可根据需要进行选择。
可以理解的是，当超声波接收装置6接收到回波并转换为回波声压值后，将回波声压值传输至控制器9，控制器9将回波声压值与预设定值比较，当回波声压值大于预设定值时，代表此时皮带2的上层带受到的纵向撕裂力较大或处于超载状态，容易出现纵向撕裂，导致漏料的问题，此时控制器9控制报警装置7发出报警，以提示作业人员进行人工检测，并调整对物料的输送。当回波声压值小于或等于预设定值时，代表此时皮带2的上层带受到的纵向撕裂力较小或者处于合理运载范围内，处于安全状态，此时控制器9不控制报警装置7发出报警。
需要说明的是，超声波发射装置4不断发出超声波，而超声波接收装置6不断接收回波，则控制器9不断对从超声波接收装置6传输过来的回波声压值进行比较判断，从而可以实现连续实时监测，能够进行实时报警。
可选地，本公开的一种实施方式中，皮带纵向撕裂监测系统还包括中心电脑8和传输线缆10，控制器9通过传输线缆10与超声波发射装置4和超声波接收装置6电连接。同时控制器9还通过传输线缆10与中心电脑8电连接，控制器9能够将信号传输至中心电脑8进行显示，通过中心电脑8能够显示检测的数据，方便作业人员观看。
可选地，本公开的一种实施方式中，预设定值包括在上层带处于预设纵向撕裂状态下标定的超声波回波声压值或在上层带处于预设超载状态下标定的超声波回波声压值。
其中，本实施方式中，通过设置的超声波发射装置4和超声波接收装置6再配合在上层带处于预设纵向撕裂状态下标定的超声波回波声压值或在上层带处于预设超载状态下标定的超声波回波声压值，能够监测皮带2的上层带是否处于纵向撕裂或者超载状态。可以理解的是，当超声波接收装置接收的回波声压值与上层带处于预设纵向撕裂状态下标定的超声波回波声压值比较时，用于判断皮带2的上层带是否处于纵向撕裂状态，当超声波接收装置接收的回波声压值与上层带处于预设超载状态下标定的超声波回波声压值比较时，用于判断皮带2的上层带是否处于超载状态。当皮带2的上层带输送的物料超载时，也容易导致皮带2断裂或者物料掉落等问题。
可选地，本公开的一种实施方式中，皮带2的上层带位于超声波发射装置4发射的超声波的远场区内，超声波发射装置4的数量为多个，多个超声波发射装置4沿垂直于皮带2的输送方向间隔分布。
其中，本实施方式中，由于超声波的近场区声压有着剧烈的起伏变化，存在许多声压度为极小值的节点，这些节点可能引起超声波监测盲点，给监测带来较大误差，而远场区的声压变化趋于平稳，声波随距离增加递减效应规律明显，监测结果更加准确，从而能够提高对皮带2的监测效果。
其中，本实施方式中，当多个超声波发射装置4沿垂直于皮带2的输送方向间隔分布时，能够对沿皮带2的宽度方向的上层带进行全范围监测，避免出现遗漏，保证对皮带2的上层带的监测效果。
可选地，本公开的一种实施方式中，每相邻两个超声波发射装置4的间距L采用如下公式一计算得到：
式中，f为超声波发射装置4发射超声波的发射频率，c为声波的声速，DS为超声波发射装置4的发射探头41在沿垂直于皮带2的输送方向上的宽度，M为上层带与超声波发射装置4之间的距离，h1为超声波发射装置4的发射探头41的高度，h2为反射涂层的厚度，θ为超声波发射装置4发射的超声波的半扩散角度。
具体地，根据超声波发射装置4的发射探头41在沿垂直于皮带2的输送方向上的宽度和超声波发射装置4发射超声波的发射频率，确定超声波发射装置4发射的超声波的近场区长度N。
具体地，确定超声波发射装置4发射的超声波的近场区长度N采用如下公式二进行计算：
式中，f为超声波发射装置4发射超声波的发射频率，c为声波的声速，DS为超声波发射装置4的发射探头41在沿垂直于皮带2的输送方向上的宽度。
其中，当超声波发射装置4的发射探头41为圆形时，DS为超声波发射装置4的发射探头41的直径，当超声波发射装置4的发射探头41为矩形时，DS为超声波发射装置4的发射探头41在沿垂直于皮带2的输送方向上的边长。
根据超声波发射装置4与上层带的内侧表面之间的距离M、超声波发射装置(4)的发射探头(41)的高度h1、超声波发射装置4发射的超声波的近场区长度N、反射涂层3的厚度h2，确定超声波发射装置4发射的超声波位于上层带与下层带之间的远场区长度x。
具体地，确定远场区长度x采用如下公式三进行计算：
式中，M为超声波发射装置4与上层带的内侧表面之间的距离，h1为超声波发射装置4的发射探头41的高度，h2为反射涂层3的厚度。
具体地，确定超声波发射装置(4)发射的超声波的半扩散角度θ采用如下公式四进行计算：
需要说明的是，相邻两个超声波发射装置4间距L即等于超声波发射装置(4)发射的超声波的监测宽度。
具体地，本实施方式以待监测井下输煤皮带2的带面宽度为1.2m，皮带2的上层带的底面到超声波发射装置4的安装位置的距离为0.5m为例，进行计算。
超声波近场区长度N为：
超声波半扩散角θ为：
超声波远场区距离x为：
监测宽度＝相邻两个超声波发射装置4的间距L：
根据计算相邻两个超声波发射装置4的间距L来放置超声波发射装置4，以保证对皮带2的上层带全覆盖监测原则。
可选地，本公开的一种实施方式中，超声波接收装置6的数量为多个，多个超声波接收装置6沿垂直于皮带2的输送方向分布，超声波发射装置4与超声波接收装置6间隔设置。
其中，本实施方式中，超声波接收装置6的数量为多个，能够接收经皮带2的上层带的不同位置反射回来的反射波，当多个超声波接收装置6沿垂直于皮带2的输送方向间隔分布时，能够对沿皮带2的宽度方向的上层带进行全范围监测，避免出现遗漏，保证对皮带2的监测效果。
其中，本实施方式中，每两个超声波接收装置6之间均设置有一个超声波发射装置4，通过超声波接收装置6可以接收到对应的超声波发射装置4发射的超声波。通过超声波发射装置4与超声波接收装置6间隔设置可以保证超声波发射装置4发射的超声波均被超声波接收装置6接收，保证监测效果。
可选地，本公开的一种实施方式中，皮带纵向撕裂监测系统还包括安装板5，多个超声波发射装置4和多个超声波接收装置6均连接在安装板5上，安装板5的两端朝向上层带弯曲，以使多个超声波发射装置4与上层带的距离相等以及多个超声波接收装置6与上层带的距离相等。
其中，本实施方式，安装板5用于安装到上层带和下层带之间的架体上，安装板5用于支撑多个超声波发射装置4和多个超声波接收装置6。其中，本实施方式，安装板5的两端朝向上层带弯曲，以使得安装板5与皮带2的上层带平行，从而保证多个超声波发射装置4与上层带的距离相等以及多个超声波接收装置6与上层带的距离相等，保证同一监测效果。具体地，安装板5朝向上层带弯曲的角度为如图1所示的β角。
可选地，本公开的一种实施方式中，超声波发射装置4包括固定底座43、换能器46、连接杆45、变幅杆44、振动弹簧47、振动壁42和发射探头41。
换能器46连接在固定底座43上，连接杆45的两端分别与换能器46和变幅杆44连接，变幅杆44连接在发射探头41上。
振动壁42连接在发射探头41上，振动弹簧47的两端分别与固定底座43和振动壁42远离发射探头41的一端连接。
其中，本实施方式中，固定底座43用于安装固定换能器46，换能器46用于将电能转化为声波发出，连接杆45用于安装支撑变幅杆44，变幅杆44用于调整发出声波的频率，以达到合适的检测频率，发射探头41用于将形成的超声波发出。具体地，固定座可安装到上述实施方式的安装板5上。
其中，本实施方式中，振动弹簧47和振动壁42构成支撑壁，用于支撑固定发射探头41。由于振动弹簧47的作用，在发射探头41发射超声波时，可将超声波转化为高频低幅机械振动，能够对发射探头41上堆积的粉尘抖除，能够进行自动除尘。
具体地，本实施方式中，超声波发射装置4内配备两条声波信号线缆，一条声波信号线缆用于超声波信号发射，另一条声波信号线缆用于转换为高频低幅机械振动，从而不影响超声波的正常发射，同时又能清理发射探头41上的灰尘。由于皮带2在煤矿井下进行输送物料，煤矿井下粉尘浓度大，灰尘容易堆积到超声波发射装置4上，影响超声波的发射。
可选地，本公开的一种实施方式中，超声波接收装置6包括安装座、超载接收探头61、纵撕接收探头62和声波信号转换口63，超载接收探头61、纵撕接收探头62和声波信号转换口63均连接在安装座上。
其中，本实施方式中，安装座用于安装固定超载接收探头61、纵撕接收探头62和声波信号转换口63，安装座可安装到上述实施方式的安装板5上。超载接收探头61用于接收当皮带2的上层带处于超载状态反射回来的反射波，纵撕接收探头62用于接收当皮带2的上层带处于纵向撕裂状态反射回来的反射波，从而能够分别判断皮带2的上层带是否处于超载状态和纵向撕裂状态。而声波信号转换口63用于与传输线缆10连接，声波信号转换口63用于将声波信号转换为电信号，并经传输线缆10传输至控制器9。
其中，需要说明的是，关于超声波接收装置6对皮带2的上层带的纵向撕裂的判断原理如下：
先计算在上层带处于预设纵向撕裂状态下标定的超声波回波声压值，并设定在控制器9内作为报警阈值。其中，在上层带处于预设纵向撕裂状态下标定的超声波回波声压值PB，采用如下公式五进行计算：
式中，P0为超声波发射装置4发射超声波的发射声压、a为介质单程衰减系数、FS为超声波发射装置4的发射探头41的面积。
位于两个超声波发射装置4之间安装的超声波接收装置6在正常工况下能接收到其两侧的超声波发射装置4发射的超声波的回波，故当位于两个超声波发射装置4之间安装的超声波接收装置6接收到的回波声压大于58.5dB时，即可判定为纵向撕裂发生。
而位于端部的超声波接收装置放置在正常工况下超声波的反射波回波范围边界上，此时超声波的回波声压值为0，因此当位于端部的超声波接收装置6内的纵撕接收探头62接收到的回波声压PB大于零时，即可判定为纵向撕裂发生。
同理，当超声波接收装置6接收到的回波声压大于在上层带处于预设超载状态下标定的超声波回波声压值时，即可判定为超载状态发生。
可选地，本公开的一种实施方式中，反射涂层3为三氧化二铝。其中，三氧化二铝均匀涂敷在皮带2的底面上，三氧化二铝能够提高皮带2的内环表面平整度，同时使其具有一定的镜面效应。
具体地，上述皮带纵向撕裂监测系统的使用方法如下：
根据输送煤矿物料的皮带2的型号、皮带2的宽度、物料类型及正常运输时皮带2的姿态等因素，对超声波发射装置4与超声波接收装置6进行布置，依据物料泄露预测值与物料整体块度大小，在控制器9内设定在上层带处于预设纵向撕裂状态下标定的超声波回波声压值或在上层带处于预设超载状态下标定的超声波回波声压值。
启动皮带2电源，皮带纵向撕裂监测系统对皮带2的上层带的纵向撕列和超载情况进行监测，远程监控中心与皮带纵向撕裂监测系统电连接，可通过皮带纵向撕裂监测系统进行远程监测。
超声波接收装置6接收到回波并转换为回波声压值后，传输至控制器9，由控制器9传输至中心电脑8，中心电脑8上显示具体的超载或纵向撕裂情况数据，当出现超载或纵向撕裂时，控制报警装置7发出报警信号。
当听到报警装置7发出报警信号后，派遣相关检修人员前往发生纵向撕裂或超载的皮带2处进行修复和矫正，保证井下输煤皮带2运输安全。
本皮带纵向撕裂监测系统监测精度高，抗粉尘、潮湿等环境因素能力强、自动化程度高，能够分区段监测皮带2纵向撕裂与超载危险位置，且能利用核心原理实现自除尘，提高设备可靠性，可有效保证井下运煤“人—机”安全。
如图10所示，本公开的另一方面还提供一种输送设备，包括输送架体、滚筒14、皮带2、托辊1和上述的皮带纵向撕裂监测系统。
滚筒14转动连接在输送架体上，皮带2套设在滚筒14上，滚筒14用于带动皮带2转动，托辊1连接在输送架体上，托辊1用于托住皮带2的上层带，超声波发射装置4和超声波接收装置6用于安装在输送架体的横梁13上。
其中，本实施方式中，滚筒14能够相对输送架体进行转动，滚筒14用于驱动皮带2进行转动，实现物料运输。托辊1上的辊轮能够进行转动，随着皮带2的运动进行转动，以保持对皮带2的上层带的托举效果。具体地，本实施方式中，托辊1的数量为多个，多个托辊1两两一组，每组托辊1中的两个托辊1相对设置，多组托辊1沿皮带2的输送方向间隔设置。具体地，本输送设备应用在煤矿井下，用于输送物料。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种皮带纵向撕裂监测系统，其特征在于，包括：超声波发射装置(4)、超声波接收装置(6)和涂覆在皮带(2)上的反射涂层(3)；
所述皮带(2)为环形，所述反射涂层(3)涂覆在所述皮带(2)的内环表面，所述皮带(2)分为上层带和下层带，所述上层带用于承载物料，所述超声波发射装置(4)和所述超声波接收装置(6)均位于所述上层带和所述下层带之间，所述超声波发射装置(4)的发射端和所述超声波接收装置(6)的接收端均朝向所述上层带的内侧表面，所述超声波发射装置(4)用于发射超声波，所述超声波接收装置(6)用于接收回波并转换为回波声压值。
2.根据权利要求1所述的皮带纵向撕裂监测系统，其特征在于，所述皮带纵向撕裂监测系统还包括控制器(9)和报警装置(7)，所述超声波发射装置(4)、所述超声波接收装置(6)、所述报警装置(7)均与所述控制器(9)电连接，所述控制器(9)用于在所述超声波接收装置(6)接收的回波声压值大于预设定值时，控制所述报警装置(7)发出报警。
3.根据权利要求2所述的皮带纵向撕裂监测系统，其特征在于，所述预设定值包括在所述上层带处于预设纵向撕裂状态下标定的超声波回波声压值或在所述上层带处于预设超载状态下标定的超声波回波声压值。
4.根据权利要求1所述的皮带纵向撕裂监测系统，其特征在于，所述上层带位于所述超声波发射装置(4)发射的超声波的远场区内，所述超声波发射装置(4)的数量为多个，多个所述超声波发射装置(4)沿垂直于所述皮带(2)的输送方向间隔分布。
5.根据权利要求4所述的皮带纵向撕裂监测系统，其特征在于，每相邻两个所述超声波发射装置(4)的间距L采用如下公式计算得到：
式中，f为所述超声波发射装置(4)发射超声波的发射频率，c为声波的声速，DS为所述超声波发射装置(4)的发射探头(41)在沿垂直于所述皮带(2)的输送方向上的宽度，M为所述上层带与所述超声波发射装置(4)之间的距离，h1为所述超声波发射装置(4)的发射探头(41)的高度，h2为反射涂层的厚度，θ为所述超声波发射装置(4)发射的超声波的半扩散角度。
6.根据权利要求4所述的皮带纵向撕裂监测系统，其特征在于，所述超声波接收装置(6)的数量为多个，多个所述超声波接收装置(6)沿垂直于所述皮带(2)的输送方向分布，所述超声波发射装置(4)与所述超声波接收装置(6)间隔设置；
所述皮带纵向撕裂监测系统还包括安装板(5)，多个所述超声波发射装置(4)和多个所述超声波接收装置(6)均连接在所述安装板(5)上，所述安装板(5)的两端朝向所述上层带弯曲，以使多个所述超声波发射装置(4)与所述上层带的距离相等以及多个所述超声波接收装置(6)与所述上层带的距离相等。
7.根据权利要求1所述的皮带纵向撕裂监测系统，其特征在于，所述超声波发射装置(4)包括固定底座(43)、换能器(46)、连接杆(45)、变幅杆(44)、振动弹簧(47)、振动壁(42)和发射探头(41)；
所述换能器(46)连接在所述固定底座(43)上，所述连接杆(45)的两端分别与所述换能器(46)和所述变幅杆(44)连接，所述变幅杆(44)连接在所述发射探头(41)上；
所述振动壁(42)连接在所述发射探头(41)上，所述振动弹簧(47)的两端分别与所述固定底座(43)和所述振动壁(42)远离所述发射探头(41)的一端连接。
8.根据权利要求1所述的皮带纵向撕裂监测系统，其特征在于，所述超声波接收装置(6)包括安装座、超载接收探头(61)、纵撕接收探头(62)和声波信号转换口(63)，所述超载接收探头(61)、所述纵撕接收探头(62)和所述声波信号转换口(63)均连接在所述安装座上。
9.根据权利要求1-8任一项所述的皮带纵向撕裂监测系统，其特征在于，所述反射涂层(3)为三氧化二铝。
10.一种输送设备，其特征在于，包括输送架体、滚筒(14)、皮带(2)、托辊(1)和如权利要求1-9任一项所述的皮带纵向撕裂监测系统；
所述滚筒(14)转动连接在所述输送架体上，所述皮带(2)套设在所述滚筒(14)上，所述滚筒(14)用于带动所述皮带(2)转动，所述托辊(1)连接在所述输送架体上，所述托辊(1)用于托住所述皮带(2)的上层带，所述超声波发射装置(4)和所述超声波接收装置(6)用于安装在所述输送架体的横梁(13)上。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117509067A (zh) * | 2024-01-04 | 2024-02-06 | 山西华智弘兴科技有限公司 | 具有检测功能的矿用输送机系统及运行方法 |
| CN117563962A (zh) * | 2023-06-19 | 2024-02-20 | 湖州霍里思特智能科技有限公司 | 矿石分选设备 |
| CN118062520A (zh) * | 2024-04-25 | 2024-05-24 | 广东汕头超声电子股份有限公司 | 一种用于矿物输送皮带纵撕裂缝的检测系统 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56161208A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Detection of abnormal condition of conveyer belt |
| KR20010060715A (ko) * | 1999-12-27 | 2001-07-07 | 이구택 | 벨트콘베이어 결함검출장치 |
| CN103935729A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-07-23 | 天地（常州）自动化股份有限公司 | 基于超声波的输送机胶带纵向撕裂检测系统及检测方法 |
| CN104097918A (zh) * | 2014-07-26 | 2014-10-15 | 长治市同诚机械有限公司 | 皮带撕裂探测装置 |
| CN104692077A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-06-10 | 苏州凯驰机电科技有限公司 | 一种胶带输送带纵向撕裂监测装置 |
| KR20160052094A (ko) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | 주식회사 포스코 | 벨트의 절손 여부 검지 장치 및 방법 |
| CN205526435U (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-31 | 中国矿业大学(北京) | 基于机器视觉的皮带纵向撕裂检测装置 |
| CN207061190U (zh) * | 2017-08-07 | 2018-03-02 | 平顶山学院 | 皮带撕裂检测装置 |
| CN210824182U (zh) * | 2019-10-31 | 2020-06-23 | 浙江浙能温州发电有限公司 | 一种基于多路激光测距的输煤皮带撕裂检测装置 |
| CN211347035U (zh) * | 2020-03-11 | 2020-08-25 | 海汇新能源汽车有限公司 | 运输车辆超载自动检测提示装置 |
-
2022
- 2022-03-09 CN CN202210225204.XA patent/CN114751138A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56161208A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Detection of abnormal condition of conveyer belt |
| KR20010060715A (ko) * | 1999-12-27 | 2001-07-07 | 이구택 | 벨트콘베이어 결함검출장치 |
| CN103935729A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-07-23 | 天地（常州）自动化股份有限公司 | 基于超声波的输送机胶带纵向撕裂检测系统及检测方法 |
| CN104097918A (zh) * | 2014-07-26 | 2014-10-15 | 长治市同诚机械有限公司 | 皮带撕裂探测装置 |
| KR20160052094A (ko) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | 주식회사 포스코 | 벨트의 절손 여부 검지 장치 및 방법 |
| CN104692077A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-06-10 | 苏州凯驰机电科技有限公司 | 一种胶带输送带纵向撕裂监测装置 |
| CN205526435U (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-31 | 中国矿业大学(北京) | 基于机器视觉的皮带纵向撕裂检测装置 |
| CN207061190U (zh) * | 2017-08-07 | 2018-03-02 | 平顶山学院 | 皮带撕裂检测装置 |
| CN210824182U (zh) * | 2019-10-31 | 2020-06-23 | 浙江浙能温州发电有限公司 | 一种基于多路激光测距的输煤皮带撕裂检测装置 |
| CN211347035U (zh) * | 2020-03-11 | 2020-08-25 | 海汇新能源汽车有限公司 | 运输车辆超载自动检测提示装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117563962A (zh) * | 2023-06-19 | 2024-02-20 | 湖州霍里思特智能科技有限公司 | 矿石分选设备 |
| CN117509067A (zh) * | 2024-01-04 | 2024-02-06 | 山西华智弘兴科技有限公司 | 具有检测功能的矿用输送机系统及运行方法 |
| CN117509067B (zh) * | 2024-01-04 | 2024-03-22 | 山西华智弘兴科技有限公司 | 一种具有皮带纵撕检测功能的矿用输送机系统及运行方法 |
| CN118062520A (zh) * | 2024-04-25 | 2024-05-24 | 广东汕头超声电子股份有限公司 | 一种用于矿物输送皮带纵撕裂缝的检测系统 |
| CN118062520B (zh) * | 2024-04-25 | 2024-06-25 | 广东汕头超声电子股份有限公司 | 一种用于矿物输送皮带纵撕裂缝的检测系统 |
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