CN1166945C - 双检测线圈金属探测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对于带式输送机运送散状物料中混有金属物体的信号探测方法和装置。一种双检测线圈金属探测方法，是在带式输送机的皮带上设置两个前后检测线圈，被检测金属经过两个检测线圈时先后被检测到a、b信号和通过两个检测线圈所需的时间t，将a、b信号和时间t送到信号辩别处理及数据处理电路运算，并输出运算结果。实施该方法的装置包括两个检测线圈的检测电路并接信号辩别处理及数据处理电路，输出接检测信号输出电路。

Description

双检测线圈金属探测方法和装置

(一)技术领域

本发明涉及对于带式输送机运送散状物料中混有金属物体的信号探测方法和装置。

(二)背景技术

金属探测装置是用于检测运输加工物料中混入的金属物体，其应用范围广泛。如在冶金行业的高炉、烧结、原料中的运输物料都通过带式输送机传送的，且运输物料在进入下道工序前均需进行金属探测装置检测，如图4、图5所示。现有的金属探测器采用电磁振荡式，其原理是检测涡流损耗，该金属探测装置由一个检测线圈和一个控制装置构成，检测线圈与控制装置内部的电子器件组成一个L(检测线圈)C(控制装置内部的电子器件)振荡器，这个振荡器在外部条件不变的情况下维持一定幅度的等幅振荡，当被测金属物以一定的速度通过检测线圈时，被测金属物的铁损引起涡流损耗，使振荡器的Q值降低，从而使振荡器的振荡电流增大。此时，振荡器要维持振荡电源必须向振荡器补充供电，这样在电源的负载电阻上就有一个电压的跳变，这个微小的电压跳变经电路处理就是有金属信号，见图6。金属探测器在工作过程中，检测线圈的工作方式是被检测物料必须要穿过检测线圈的磁场，所以检测线圈不能被屏蔽，必须裸露在工作现场，这决定了检测线圈的磁场易受环境中的外界因素所影响，如：机械震动、周围金属移动、外界强电磁场的干扰和供电电源质量等诸多因素造成检测线圈磁场变化，使金属探测器产生误动作，引起带式输送机运行的时断时续，严重影响了生产的连续性。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种双检测线圈金属探测方法和实施该方法的装置。该方法通过设置两个检测线圈，给予检测到的信号特定的特征，通过对检测信号的运算处理后输出有金属的信号。该装置灵敏度高，抗干扰性好，调整容易，适用于检测输送各种物料中混杂的金属物体。

本发明是这样实现的：

一种双检测线圈金属探测方法，是在带式输送机的皮带上设置两个前后检测线圈，被检测金属经过两个检测线圈时先后被检测到a、b信号和通过两个检测线圈所需的时间t，将a、b信号和时间t送到信号辩别处理及数据处理电路运算，信号处理过程包括如下步骤：

(1)开始；

(2)初始化，预置通过两个检测线圈所需的时间T、预定延时时间T1，计时器清零；

(3)判别是否读取数据，是，进行下一步，否，重新进入(3)；

(4)判别有否a信号，有，计时开始，并进行下一步，否，重新进入(4)；

(5)判别t是否大于等于T，是，进行下一步，否，进入(8)；

(6)判别有否b信号，有，输出有铁信号，并进行下一步，否，进入(9)

(7)停止计时，计时器清零，进入(4)；

(8)判别有否b信号，有，进入(7)，否，进入(5)；

(9)判别t是否大于等于T+T1，是，进入(7)，否，进入(6)。

上述的双检测线圈金属探测方法中，所述a、b信号取信号触发的上升沿作为a、b信号。

一种实施上述双检测线圈金属探测方法的装置，两个检测线圈的检测电路均由检测线圈串接振荡电路、信号检测电路和信号预处理电路，信号灵敏度调节电路同时接信号预处理电路，a、b信号预处理电路并接信号辩别处理及数据处理电路，信号辩别处理及数据处理电路与特征数据存储电路相连进行数据读取和比较，信号辩别处理及数据处理电路输出接检测信号输出电路输出有金属信号。

上述的双检测线圈金属探测装置中，所述信号辩别处理及数据处理电路接工作方式选择电路进行数据交换，工作方式选择电路接采集特征数据处理电路，采集特征数据处理电路处理数据后经工作方式选择电路输出到特征数据存储电路内存储，工作方式选择电路接受工作方式选择开关输出的信号控制。

本发明双检测线圈金属探测方法的工作原理是：对两个检测线圈中检测到的过铁信号和信号间的时间间隔进行运算，运算根据被存储在存储器中的被检测信号具有时序和时间间隔的特征进行判断，并预定一个延时时间，延时时间可根据经验和实验取得，经运算后输出有金属信号，用于指示与金属探测装置配套的除铁器工作。存储器中时序和时间间隔的特征数据取得是将工作方式选择开关选择在特征数据采集档，对在带式输送机上随物料一起以一定速度运动的试块进行检测，将检测线圈检测到的时序和时间间隔的特征信号采集并处理后存储在特征数据存储器中，以便在工作方式选择开关选择在正常工作状态档时读取和比较。

实施双检测线圈金属探测方法的装置是参照现有电磁振荡式金属探测器，设置两组检测线圈的检测电路，两组检测信号预处理电路并接信号辨别处理及数据处理电路，经该电路与特征数据存储电路读取和比较后输出结果到检测信号输出电路并输出有金属信号。采集特征数据处理电路经工作方式选择电路与信号辨别处理及数据处理电路和特征数据存储电路相连，检测线圈检测的时序和时间间隔特征信号经信号辨别处理及数据处理电路和采集特征数据处理电路运算后，被采集特征数据处理电路输出并存储在特征数据存储电路内。

双检测线圈金属探测方法和实施该方法的装置，克服了如机械震动、外界强电磁场的干扰、供电电源质量等因素引起的检测线圈磁场变化对两个检测线圈的影响，因为这些干扰源是同时作用于两个检测线圈，它们的特征是同期的，不带有时序特征和特定的时间间隔特征。同时双检测线圈金属探测装置也克服了周围金属物的移动造成检测线圈磁场变化的影响，因为周围金属物的移动作用于某个检测线圈、或同时作用于两个检测线圈，其信号并不具有特定的时序特征和时间间隔特征，因此双检测线圈金属探测装置既具有检测灵敏度高、又具有抗干扰性好的特点，并且由于采用电子电路处理信号，调整也较容易。

(四)附图说明

图1为本发明双检测线圈金属探测方法中信号处理流程图，图2为双检测线圈金属探测装置电路框图，图3为双检测线圈安装示意图，图4为现有技术中检测线圈安装示意图，图5为图4的侧视图，图6为电磁振荡式金属探测装置电路框图。

(五)具体实施方式

下面结合附图给出本发明的实施例。

参见图3，双检测线圈金属探测装置的检测线圈A、B按带式输送机运送物料的方向前后顺序安装，两检测线圈距离L，带式输送机运行速度为V，则被检测金属物经过检测线圈A、B的时间为t＝L/V，检测线圈A检测到的进铁信号为a，经过时间t后检测线圈B检测到的进铁信号为b。为了精确的进行信号处理，在处理信号时只选取信号的上升沿作为a、b信号，a、b信号上升沿的时间间隔为t。参见图2，双检测线圈金属探测装置的检测线圈A、B的检测电路是采用结构、参数相同的电磁振荡式电路。以检测线圈A为例，即a信号检测线圈1串接振荡电路2、a信号检测电路3和a信号预处理电路5，a信号灵敏度调节电路4同时接a信号预处理电路5；检测线圈B的检测电路与检测线圈A相同。a信号预处理电路5和b信号预处理电路10输出并接信号辩别处理及数据处理电路13，信号辩别处理及数据处理电路13接工作方式选择电路14，工作方式选择电路14接工作方式选择开关16，该选择开关16有二档，即特征数据采集和正常使用。选择开关16选在特征数据采集档，则检测线圈A、B检测在带式输送机上运送物料中混入的金属试块，检测得到a信号和经过时间t得到的b信号，经信号辩别处理及数据处理电路13运算后，输出通过工作方式选择电路14输入到采集特征数据处理电路15，经采集特征数据处理电路15运算后得到试块经过检测线圈A、B的时间T和设定延时时间T1，再通过工作方式选择电路14将T和T1存储在特征数据存储电路11中。当工作方式选择开关16置于正常使用档，则工作方式选择电路14输出指令给信号辩别处理及数据处理电路13按正常使用检测，信号辩别处理及数据处理电路13将检测线圈A、B检测得到的a、b信号和a、b信号的时间间隔t与存储在特征数据存储电路11中的特征数据T、T+T1比较，经不断读取和比较的运算后输出结果到检测信号输出电路12，由检测信号输出电路12输出有金属的信号17至与双检测线圈金属探测装置配套的除铁装置上。

Claims (4)

1.一种双检测线圈金属探测方法，其特征是在带式输送机的皮带上设置两个前后检测线圈，被检测金属经过两个检测线圈时先后被检测到a、b信号和通过两个检测线圈所需的时间t，将a、b信号和时间t送到信号辩别处理及数据处理电路运算，信号处理过程包括如下步骤：

(1)开始；

(2)初始化，预置通过两个检测线圈所需的时间T、预定延时时间T1，计时器清零；

(3)判别是否读取数据，是，进行下一步，否，重新进入(3)；

(4)判别有否a信号，有，计时开始，并进行下一步，否，重新进入(4)；

(5)判别t是否大于等于T，是，进行下一步，否，进入(8)；

(6)判别有否b信号，有，输出有铁信号，并进行下一步，否，进入(9)

(7)停止计时，计时器清零，进入(4)；

(8)判别有否b信号，有，进入(7)，否，进入(5)；

(9)判别t是否大于等于T+T1，是，进入(7)，否，进入(6)。

2.根据权利要求1所述的双检测线圈金属探测方法，其特征是a、b信号取信号触发的上升沿作为a、b信号。

3.一种实施权利要求1所述双检测线圈金属探测方法的装置，其特征是两个检测线圈(A、B)的检测电路均由检测线圈(1、6)串接振荡电路(2、7)、信号检测电路(3、8)和信号预处理电路(5、10)，信号灵敏度调节电路(4、9)同时接信号预处理电路(5、10)，a、b信号预处理电路(5、10)并接信号辩别处理及数据处理电路(13)，信号辩别处理及数据处理电路(13)与特征数据存储电路(11)相连进行数据读取和比较，信号辩别处理及数据处理电路(13)输出接检测信号输出电路(12)输出有金属信号(17)。

4.根据权利要求3所述的双检测线圈金属探测装置，其特征是信号辩别处理及数据处理电路(13)接工作方式选择电路(14)进行数据交换，工作方式选择电路(14)接采集数据特征处理电路(15)，采集数据特征处理电路(15)处理数据后经工作方式选择电路(14)输出到特征数据存储电路(11)内存储，工作方式选择电路(14)接收工作方式选择开关(16)输出的信号控制。

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