CN202481716U - 胶带运输机输送带的撕裂检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种胶带运输机输送带的撕裂检测装置，安装在胶带运输机的受料点处，并且包括布置在输送带的托辊下方的接料槽、硬件电路；所述硬件电路包括顺次连接的多对激光传感器、信号调理电路、光耦隔离电路、控制处理单元、报警电路。本实用新型的撕裂检测装置还可以安装在胶带运输机的下行皮带处。本实用新型可以对高速运转下的输送带撕裂事故进行检测。另外，本实用新型的装置结构简单，易于实现，大大降低了安装成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及胶带运输机领域，尤其涉及胶带运输机输送带的撕裂检测装置。
背景技术
胶带运输机具有连续输送能力强、运行效率高、易于实现自动控制等优点，因此广泛应用于煤矿、电力、冶金及码头等部门。但在其实际应用中，常因金属或矸石等坚硬锋利的物体进入胶带运输机而划破输送带，造成输送带的撕裂事故，给企业带来巨大的经济损失。
现有撕裂检测装置的基本原理是通过输送带撕裂后引起外部形态特征变化的检测。常见的方式是，在输送带皮带的下方安置两条垂线，两条垂线的一端固定，另一端分别连接在输送带两侧机架的撕裂开关上。当胶带发生撕裂时，物料从撕裂缝隙泄漏，碰到下方的垂线，进而触发撕裂开关，发出报警信号。这种撕裂检测装置仅仅依靠两条垂线检测撕裂事故，检测区域很小；此外，输送带的强度一般较大，所以当发生撕裂事故时，未必有大量的物料泄漏，以至于不能触发撕裂开关动作，最终导致撕裂事故的漏报或者迟报。
实用新型内容
为了克服传统的胶带运输机输送带的撕裂检测装置检测区域小、不易触发等缺点，本实用新型提出一种新的胶带运输机输送带的撕裂检测装置。
本实用新型的胶带运输机输送带的撕裂检测装置安装在胶带运输机的受料点处，并且包括布置在输送带的托辊下方的接料槽、硬件电路；所述硬件电路包括顺次连接的多对激光传感器、信号调理电路、光耦隔离电路、控制处理单元、报警电路；所述激光传感器包括发射器传感器 和接收器传感器，发射器持续发射激光信号，接收器对发射的激光信号进行持续接收，信号调理电路对从接收器传感器处接收的信号进行两次放大，并且将信号与预设的阈值进行比较，光耦隔离电路对信号调理电路输出的信号进行电气隔离，根据光耦隔离电路输出的信号，控制处理单元进而确定是否启动报警电路。
优选地，所述接料槽的上半部分为长方形广口形式，上半部分开口处的一侧边长为150cm，上半部分的深度为50cm，所述接料槽的下半部分为长方形槽，槽的一侧边长为50cm，槽的深度为20cm，所述接料槽具有可拆卸的下端盖。
优选地，所述多对激光传感器是16对发射器传感器和接收器传感器，分别布置在所述长方形槽边长为50cm的相对的两个侧面上，相邻传感器的中心间距为3cm。
所述报警电路为声光报警电路。
可选择地，本实用新型的胶带运输机输送带的撕裂检测装置安装在胶带运输机的下行皮带处，并且包括硬件电路；所述硬件电路包括顺次连接的多对激光传感器、信号调理电路、光耦隔离电路、控制处理单元、报警电路；所述激光传感器包括发射器传感器和接收器传感器，发射器持续发射激光信号，接收器对发射的激光信号进行持续接收，信号调理电路对从接收器传感器处接收的信号进行两次放大，并且将信号与预设的阈值进行比较，光耦隔离电路对信号调理电路输出的信号进行电气隔离，根据光耦隔离电路输出的信号，控制处理单元进而确定是否启动报警电路。
所述发射器传感器和所述接收器传感器分别布置在下行皮带的上方和下方，以“一”字排列，相邻传感器的中心间距为3cm，所述报警电路为声光报警电路。
由于本实用新型采用激光传感器，利用激光的穿透性强、直线传播和抗干扰能力强等特点，本实用新型可以对高速运转下的输送带撕裂事故进行检测。另外，本实用新型的装置结构简单，易于实现，大大降低了安装成本。
附图说明
图1是受料点处撕裂检测装置的正面结构示意图。
图2是受料点处撕裂检测装置的侧面结构示意图。
图3是下行皮带处撕裂检测装置的结构示意图。
图4是装置硬件电路框图。
图5是激光传感器、信号调理电路和光耦隔离电路的电路图。
图6是控制处理单元、供电电源和通信单元的连接框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型进行具体描述。
通过对诸多撕裂事故进行分析得到，运输机受料点处发生撕裂事故的概率最高，约占所有撕裂事故的80%以上。此外，因在滚筒回程的下行皮带处卷入坚硬异物也是导致撕裂事故主要原因之一。
因此，本实用新型的输送带撕裂检测装置可以安装在受料点处（见图1和2）或下行皮带处（见图3）。图1是安装在受料点处的撕裂检测装置的正面结构示意图。由图1可见，输送带1由托辊2支撑，以承载物料的重量，接料槽3安装在受料点输送带（上行皮带）1的托辊2的下方。图2是安装在受料点处的撕裂检测装置的侧面结构示意图，并且示出了接料槽3的尺寸，为简单起见，并未示出输送带1和托辊2。接料槽上半部分设计为长方形广口形式，以增大收集泄漏物料的有效面积，其中上半部分开口处的一侧边长为150cm，上半部分的深度为50cm。接料槽3下半部分为长方形，其深度为20cm，一侧边长为50cm，在该侧面及其相对侧面均匀布置16对激光传感器（即16对发射器传感器和接收器传感器，图2仅示出了发射器传感器），相邻传感器的中心间距为3cm。接料槽的下端盖为可拆卸端盖，以方便及时清理物料。安装在受料点处的撕裂检测装置的工作原理为，当发生输送带撕裂时，从输送带泄漏的物料将会滑落到接料槽中，使得发射器与接收器之间受到遮挡，接收器不能接受到发射器的信号，从而发出报警。
图3为安装在下行皮带11处的撕裂检测装置的示意图，此时无需采 用接料槽。从图中可知，发射器传感器和接收器传感器分别布置在下行皮带11的上方和下方，以“一”字排列，相邻传感器的中心间距同样为3cm。其工作原理为，当输送带发生撕裂时，接收器将通过撕裂产生的缝隙接收到发射器的激光信号，进而发出报警。
图4示出了本实用新型的撕裂检测装置的硬件电路框图，可以看出，硬件电路各个组成部分的连接顺序为：激光传感器、信号调理电路、光耦隔离电路、控制处理单元、报警电路。其中，激光传感器包括发射器传感器和接收器传感器，发射器持续发射激光信号，接收器对发射的激光信号进行持续接收（图4将发射器传感器和接收器传感器整体示出）；信号调理电路对从激光传感器（实际为接收器传感器）处接收的信号进行两次放大，并且将信号与预设的阈值进行比较；光耦隔离电路对信号调理电路输出的信号进行电气隔离；根据光耦隔离电路输出的信号，控制处理单元进而确定是否启动报警电路；而报警电路为常见的声光报警电路。图5进一步示出了激光传感器、信号调理电路和光耦隔离电路的电路图，并简单指出了各部分的功能。具体地，D2、D1分别为激光发射器和接收器，其检测产生的微安级电流信号经过两级放大电路，将该电流信号放大到0-3V的信号；然后经过一个信号比较器，将模拟信号转换为数字信号，其中R29可调电阻便于进行比较电路的调节，即设置对激光传感器的检测信号识别的阈值，进而完成信号调理操作；之后经过TLP521光耦隔离电路，实现信号的电气隔离作用；此时输出的信号直接被控制处理单元识别。最后，控制处理单元判断是否触发报警电路。
图6示出了控制处理单元的结构和连接关系框图。控制处理单元包括微处理器、CD4051多路开关、RS232接口，其中微处理器连接多路开关以实现处理芯片I/O口的扩展，并经由多路开关连接上述光耦隔离电路；此外，微处理器还与上述报警电路相连，并且通过RS232接口与上位机进行信息传递。在本实用新型中，所述控制处理单元采用Amtel公司的ATmega8高性能微处理器作为处理芯片。
如上所述，该装置的工作原理为，如在受料点处发生输送带撕裂，就会有物料从撕裂缝隙泄漏下来，这样，由于漏下的物料的遮挡，布置 在输送带下方的接料槽上的接收器无法接受到发射器发出的激光信号，之后经过信号调理电路、光耦隔离电路，再由处理器经过逻辑判断后，报警电路及时向地面储装控制系统同时发出声音和光的形式的撕裂报警或者停车信号；同理，在各滚筒回程的下行皮带处，如果发生撕裂，输送带下的接收器就会通过皮带撕裂缝隙接收到发射器的激光信号，之后经过信号调理电路、光耦隔离电路，再由处理器经过逻辑判断后，报警电路及时向地面储装控制系统同时发出声音和光的形式的撕裂报警或者停车信号。这样，在这两种情况下，都可以阻止输送带撕裂程度的继续扩大，及时提醒工作人员检修。
Claims (6)
1.一种胶带运输机输送带的撕裂检测装置，其特征在于：所述撕裂检测装置安装在胶带运输机的受料点处，并且包括布置在输送带（1）的托辊（2）下方的接料槽（3）、硬件电路；所述硬件电路包括顺次连接的多对激光传感器、信号调理电路、光耦隔离电路、控制处理单元、报警电路；所述激光传感器包括发射器传感器（4）和接收器传感器（5），发射器（4）持续发射激光信号，接收器（5）对发射的激光信号进行持续接收，信号调理电路对从接收器传感器（5）处接收的信号进行两次放大，并且将信号与预设的阈值进行比较，光耦隔离电路对信号调理电路输出的信号进行电气隔离，根据光耦隔离电路输出的信号，控制处理单元进而确定是否启动报警电路。
2.根据权利要求1所述的撕裂检测装置，其特征在于，所述接料槽（3）的上半部分为长方形广口形式，上半部分开口处的一侧边长为150cm，上半部分的深度为50cm，所述接料槽（3）的下半部分为长方形槽，槽的一侧边长为50cm，槽的深度为20cm，所述接料槽（3）具有可拆卸的下端盖（6）。
3.根据权利要求2所述的撕裂检测装置，其特征在于，所述多对激光传感器是16对发射器传感器（4）和接收器传感器（5），分别布置在所述长方形槽边长为50cm的相对的两个侧面上，相邻传感器的中心间距为3cm。
4.根据权利要求3所述的撕裂检测装置，其特征在于，所述报警电路为声光报警电路。
5.一种胶带运输机输送带的撕裂检测装置，其特征在于，所述撕裂检测装置安装在胶带运输机的下行皮带（11）处，并且包括硬件电路；所述硬件电路包括顺次连接的多对激光传感器、信号调理电路、光耦隔离电路、控制处理单元、报警电路；所述激光传感器包括发射器传感器（4）和接收器传感器（5），发射器（4）持续发射激光信号，接收器（5）对发射的激光信号进行持续接收，信号调理电路对从接收器传感器（5）处接收的信号进行两次放大，并且将信号与预设的阈值进行比较，光耦 隔离电路对信号调理电路输出的信号进行电气隔离，根据光耦隔离电路输出的信号，控制处理单元进而确定是否启动报警电路。
6.根据权利要求5所述的撕裂检测装置，其特征在于，所述发射器传感器（4）和所述接收器传感器（5）分别布置在下行皮带的上方和下方，以“一”字排列，相邻传感器的中心间距为3cm，所述报警电路为声光报警电路。
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