CN204250845U - 电容式胶带输送机断带预警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电容式胶带输送机断带预警装置，包括由运行胶带和导电金属板所构成的电容传感器，导电金属板对称地设置在胶带输送机回程胶带的上、下表面处，两导电金属板引线与电容检测单元相连接，电容检测单元通过该电容传感器检测到运行胶带的电容值并将电容值发送至微处理单元。本实用新型的优点：结构简单、成本低、适用于钢丝绳芯输送带和非钢丝绳芯输送带等各种类型胶带的断带故障隐患的在线检测，检测精度高、能显示隐患位置，安装调试维护方便。
Description
技术领域
本实用新型属于在线非接触自动检测技术领域，尤其是对胶带输送机运行中可能出现的断带事故隐患及时发出预警信号的技术。
背景技术
胶带输送机是一种应用广泛的散装物料连续输送设备，胶带是带式输送机的重要组成部分，胶带输送机的胶带主要有普通帆布芯带，合成纤维芯带，钢丝绳芯胶带等。由于输送机的胶带长期负荷运转和各种内外因素如胶带接头质量问题、胶带本身质量问题、张力异常变化、钢丝绳芯断丝、胶带老化变质等原因，造成胶带断带的事故时有发生，进而造成严重的人身和设备事故。
目前，对胶带断带进行检测报警的主要方法有：X光射线检测方式、磁检测方式、成像技术等，这些方式主要是对胶带内的金属——钢丝绳的完好性进行检测，虽能提前预测报警，但只适用于钢丝绳芯胶带，对非钢丝绳芯胶带不能检测，且结构复杂，成本高，安装调试复杂。另一类是断带后的检测报警和抓捕装置，属事故后处理方式，其缺点是对断带隐患不能提前预警，对断带位置不能确定。
发明内容
为了解决现有胶带输送机断带保护装置不能广泛应用于各类输送胶带（包括钢绳芯输送带和其它各种类型的输送带）、结构复杂，成本高、安装调试维护复杂等问题。本实用新型提供一种电容式胶带输送机断带预警装置。
本实用新型采用如下技术方案：电容式胶带输送机断带预警装置，包括由运行的胶带和导电金属板所构成的电容传感器，所述导电金属板对称地设置在输送机回程胶带的上、下表面处，两导电金属板引线与电容检测单元相连接。
所述电容检测单元包括依次相连接的电容测量电路、低通滤波器和差动放大器。
所述的电容检测单元输出端与微处理器连接，微处理器与显示单元、报警输出、数据通讯接口相连接。
所述两导电金属板对称地安装在胶带输送机回程胶带的上、下表面处，两导电金属板距回程胶带上、下表面的距离分别为2-5mm，距离为2 mm、2.5mm、3 mm、3.4mm、4 mm、或5 mm等。
本实用新型的优点：本实用新型结构简单、成本低、适用于钢丝绳芯输送带和非钢丝绳芯输送带等各种类型胶带的断带故障隐患的在线检测，检测精度高、能显示隐患位置，并且安装
调试维护方便，显示直观，便于广泛推广使用。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为电容传感器构成图。
图3为BH5001电路接线图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此对本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，本实用新型的电容传感器3由运行的胶带1和导电金属板2构成，两导电金属板对称地设置在胶带输送机胶带的上、下表面处，电容传感器3的两导电金属板引线与电容检测单元相连接，电容检测单元输出端经过低通滤波器、差动放大器与微处理器连接，微处理器与显示单元、报警输出、数据通讯接口相连接。
如图2所示，所述电容传感器的总电容C x 等于由运行的胶带和空气两种介质组成的两个等效电容C 1与C 2的串联，即：
式1中，x为被测胶带的厚度，d为两个导电极板之间的距离， S为导电金属极板的面积，ε为空气介电常数，ε x 为被测胶带的介电常数。
由上式可知，若被测介质的介电常数ε和ε x 已知，导电极板间距离d和极板面积S为定值，则测出输出电容C x 的值，可求出被测胶带的厚度x。
本实施例采用差动脉冲宽度调制电路对电容进行检测，如图3所示，采用BH5001A电容测量专用芯片，其中C0为标准电容，对应胶带在没有受外力时的正常电容值，Cx为被测电容，对应胶带在受到拉力时变化的电容值，Cx≤C0，当运行的胶带通过固定的两金属极板时，电路与端输出一串调宽脉冲电压方波，其平均输出电压为式2所示：
由此可知，测出电压的大小，就可得出电容Cx的大小。
输出电压信号U，经过低通滤波器、差动放大器，再经过单片机的A/D转换、数据处理，得出两极板间被测胶带电容的变化量，同时，经计算得出被测物体的厚度，将电容值和厚度值进行数据分析比较处理，当测量值超出设定的阈值时报警，同时显示测量值、报警值和故障隐患距测量点的位置。
将一段任何类型的胶带作为被测电容的介质，当作为电容介质的胶带在拉力作用下，存在有各种隐患的胶带部位会发生电容值和厚度的变化，该变化与被测胶带的电容值和厚度对应成比例关系，将被测段胶带的电容值和厚度与该胶带的正常电容值和厚度进行综合比较，并将信号转换后由微处理器进行数据处理，当比较值超过阈值时，预示着胶带内部有了质的结构性变化，此处极有可能发生断带事故，本装置会及时发出预警停机信号，同时能计算并显示测量值、报警值和故障隐患位置（当胶带运行速度一定时）。本实用新型结构简单、成本低、适用于钢丝绳芯输送带和非钢丝绳芯输送带等各种类型胶带的断带故障隐患的在线检测，检测精度高、能显示隐患位置，并且安装调试维护方便，显示直观，便于广泛推广使用。
作为本实用新型的进一步说明，当该装置用于钢丝绳芯胶带时，由于钢丝绳芯胶带的接头处的钢丝绳是重叠放置的，所以该处胶带的介电常数和非接头部位的介电常数是不一样的，所以，在用于钢丝绳芯胶带输送机时，需要对胶带接头处的参数进行单独检测和参数设置。对普通胶带的接头和非接头处由于其介电常数是一样的，所以其整个胶带的检测也是一样的，不需要对胶带接头处的参数进行单独检测和参数设置。
本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，可以通过其它的方式进行组合，如采用其他种类的电容测量芯片进行测量，也可用交流桥式电容检测法、运算放大器检测法、频率检测法等对胶带的电容和厚度进行检测。凡是根据本实用新型的技术方案和原理做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.电容式胶带输送机断带预警装置，其特征在于：包括由运行胶带和导电金属板所构成的电容传感器，所述导电金属板对称地设置在胶带输送机回程胶带的上、下表面处，两导电金属板引线与电容检测单元相连接。
2.根据权利要求1所述电容式胶带输送机断带预警装置，其特征在于：所述电容检测单元包括依次相连接的电容测量电路、低通滤波器和差动放大器。
3.根据权利要求1或2所述电容式胶带输送机断带预警装置，其特征在于：所述的电容检测单元输出端与微处理器连接，微处理器与显示单元、报警输出、数据通讯接口相连接。
4.根据权利要求1所述电容式胶带输送机断带预警装置，其特征在于：所述两导电金属板对称地位于胶带输送机回程胶带的上、下表面处，两导电金属板距回程胶带上、下表面的距离分别为2-5mm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201420691136.7U CN204250845U (zh) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | 电容式胶带输送机断带预警装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201420691136.7U CN204250845U (zh) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | 电容式胶带输送机断带预警装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN204250845U true CN204250845U (zh) | 2015-04-08 |
Family
ID=52955174
Family Applications (1)
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| CN201420691136.7U Active CN204250845U (zh) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | 电容式胶带输送机断带预警装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN204250845U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104386451A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-04 | 伦长兴 | 电容式胶带输送机断带检测方法和预警装置 |
| CN107167936A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 基板传送系统以及基板检测设备和检测方法 |
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2014
- 2014-11-18 CN CN201420691136.7U patent/CN204250845U/zh active Active
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