一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，包括数据处理器、对被监测钢丝绳进行电磁加载的电磁加载装置、电磁加载后对被监测钢丝绳内的剩磁进行检测的电磁检测装置、对被监测钢丝绳的运动位移进行实时检测的位移检测单元以及分别与数据处理器相接的参数输入单元和显示单元，电磁检测装置和位移检测单元均与数据处理器相接；电磁加载装置为弱磁加载装置；电磁检测装置包括弱磁传感器、与弱磁传感器相接的信号放大电路和与信号放大电路相接的信号采集电路，弱磁传感器为二维磁阻传感器。本实用新型电路简单、设计合理且接线方便、使用效果好，能解决现有人工探伤检查方法存在的投入生产成本较高、费时费力、影响企业生产效率等问题。
【专利说明】一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在线监测系统，尤其是涉及一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统。
【背景技术】
[0002]提升机是矿山生产的关键设备之一，实际使用过程中，为防止提升机中钢丝绳重大断裂事故发生，需每天对钢丝绳进行人工探伤检查，并需定期更换钢丝绳，因而钢丝绳使用寿命较短，造成较大的资源浪费。同时，人工探伤检查方法不仅操作复杂、费时费力、投入人力物力成本较大，而且人工探伤检查过程直接影响企业的生产效率。因此，现如今开发一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，能在线监测提升机钢丝绳的损伤情况，对延长钢丝绳使用寿命、节约生产成本和保证煤矿安全生产具有重要意义。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其电路简单、设计合理且接线方便、使用效果好，能有效解决现有人工探伤检查方法存在的投入生产成本较高、费时费力、影响企业生产效率等问题。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征在于:包括数据处理器、对被监测钢丝绳进行电磁加载的电磁加载装置、电磁加载后对被监测钢丝绳内的剩磁进行实时检测的电磁检测装置、对被监测钢丝绳的运动位移进行实时检测的位移检测单元以及分别与数据处理器相接的参数输入单元和显示单元，所述电磁检测装置和位移检测单元均与数据处理器相接；所述电磁加载装置为弱磁加载装置；所述电磁检测装置包括弱磁传感器、与弱磁传感器相接的信号放大电路和与信号放大电路相接的信号采集电路，所述信号采集电路与数据处理器相接，所述弱磁传感器为二维磁阻传感器。
[0005]上述一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征是:还包括对被监测钢丝绳的表面温度进行实时检测的温度传感器和内部存储有钢丝绳表面温度与所述二维磁阻传感器的灵敏度之间对应关系的数据存储单元，所述温度传感器和数据存储单元均与数据处理器相接。
[0006]上述一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征是:还包括与数据处理器相接的串行通信接口，所述数据处理器通过串行通信接口与上位机进行双向通信。
[0007]上述一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征是:所述数据处理器为Atmegal6单片机。
[0008]上述一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征是:所述二维磁阻传感器为霍尼韦尔弱磁传感器HMC1022。
[0009]上述一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征是:所述信号放大电路为仪表放大器AD623 ;所述信号采集电路为A/D转换器，所述A/D转换器为芯片TLC2543。[0010]上述一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征是:所述位移检测单元为增量式光电编码器。
[0011]上述一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征是:所述温度传感器为单总线数字温度传感器DS18B20。
[0012]上述一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征是:所述串行通信接口为RS485 接口。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0014]1、电路简单、设计合理且接线方便、投入成本较低。
[0015]2、使用操作简便且智能化程度较高。
[0016]3、功能完善、使用效果好且实用价值高，能在线对钢丝绳缺陷进行监测，不会对企业生产效率造成影响。实际使用时，能根据温度传感器所检测的温度信息和钢丝绳表面温度与二维磁阻传感器灵敏度之间的对应关系，对二维磁阻传感器的灵敏度进行修正，因而监测数据可靠。另外，当根据监测结果判断出钢丝绳存在缺陷时，根据位移检测单元同步检测到的位移信号，便可对被监测钢丝绳上存在缺陷的位置进行确定。
[0017]综上所述，本实用新型电路简单、设计合理且接线方便、使用效果好，能有效解决现有人工探伤检查方法存在的投入生产成本较高、费时费力、影响企业生产效率等问题。 [0018]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0020]附图标记说明:
[0021]I一电磁检测装置；1-1 一弱磁传感器；1_2—彳目号放大电路；
[0022]1-3—信号采集电路；2—位移检测单元；3—数据处理器；
[0023]4一参数输入单元；5—温度传感器；6—数据存储单元；
[0024]7一串行通f目接口 ；8—上位机；9一显不单兀；
[0025]10 —电源模块。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示，本实用新型包括数据处理器3、对被监测钢丝绳进行电磁加载的电磁加载装置、电磁加载后对被监测钢丝绳内的剩磁进行实时检测的电磁检测装置1、对被监测钢丝绳的运动位移进行实时检测的位移检测单元2以及分别与数据处理器3相接的参数输入单元4和显示单元9，所述电磁检测装置I和位移检测单元2均与数据处理器3相接。所述电磁加载装置为弱磁加载装置。所述电磁检测装置I包括弱磁传感器1-1、与弱磁传感器1-1相接的信号放大电路1-2和与信号放大电路1-2相接的信号采集电路1-3，所述信号采集电路1-3与数据处理器3相接，所述弱磁传感器1-1为二维磁阻传感器。实际使用时，所述数据处理器3对电磁检测装置I和位移检测单元2进行同步存储，并将实时所检测信号与预先存储的正常状态的剩磁信号进行对比。
[0027]本实施例中，本实用新型还包括对被监测钢丝绳的表面温度进行实时检测的温度传感器5和内部存储有钢丝绳表面温度与所述二维磁阻传感器的灵敏度之间对应关系的数据存储单元6，所述温度传感器5和数据存储单元6均与数据处理器3相接。
[0028]本实施例中，所述温度传感器5为单总线数字温度传感器DS18B20。实际使用时，所述温度传感器5也可以采用其它型号的数字温度传感器。
[0029]所述单总线数字温度传感器DS18B20是美国DALLAS半导体公司继数字温度传感器DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器，它能提供12位(二进制)温度读数并指示器件的温度。另外，数据处理器3与单总线数字温度传感器DS18B20之间仅需一条线，单总线数字温度传感器DS18B20的测量范围从_55°C到+125°C，精度为0.5°C，可在Is(典型值)内把温度变换成数字量。
[0030]实际使用过程中，根据温度传感器5所检测的温度信息，并结合数据存储单元6内所存储的钢丝绳表面温度与二维磁阻传感器灵敏度之间的对应关系，对所述二维磁阻传感器的灵敏度进行修正。
[0031]实际布设安装时，所述电磁加载装置布设在被监测钢丝绳周侧。
[0032]同时，本实用新型还包括与数据处理器3相接的串行通信接口 7，所述数据处理器3通过串行通信接口 7与上位机8进行双向通信。本实施例中，所述串行通信接口 7为RS485 接 口。
[0033]本实施例中，所述数据处理器3为Atmegal6单片机。
[0034]实际使用时，所述数据处理器3也可以采用其它型号的处理器芯片。
[0035]本实施例中，所述显示单元9为12864液晶模块。
[0036]本实施例中，所述二维磁阻传感器为霍尼韦尔弱磁传感器HMC1022。所述信号放大电路1-2为仪表放大器AD623 ;所述信号采集电路1-3为A/D转换器，所述A/D转换器为芯片 TLC2543。
[0037]本实施例中，所述位移检测单元2为增量式光电编码器。
[0038]本实施例中，本实用新型还包括与数据处理器3相接的电源模块10。
[0039]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征在于:包括数据处理器(3)、对被监测钢丝绳进行电磁加载的电磁加载装置、电磁加载后对被监测钢丝绳内的剩磁进行实时检测的电磁检测装置(I)、对被监测钢丝绳的运动位移进行实时检测的位移检测单元(2)以及分别与数据处理器(3)相接的参数输入单元(4)和显示单元(9)，所述电磁检测装置(I)和位移检测单元(2)均与数据处理器(3)相接；所述电磁加载装置为弱磁加载装置；所述电磁检测装置(I)包括弱磁传感器(1-1 )、与弱磁传感器(1-1)相接的信号放大电路(1-2 )和与信号放大电路(1-2)相接的信号采集电路(1-3)，所述信号采集电路(1-3)与数据处理器(3)相接，所述弱磁传感器(1-1)为二维磁阻传感器。
2.按照权利要求1所述的一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征在于:还包括对被监测钢丝绳的表面温度进行实时检测的温度传感器(5)和内部存储有钢丝绳表面温度与所述二维磁阻传感器的灵敏度之间对应关系的数据存储单元(6)，所述温度传感器(5)和数据存储单元(6)均与数据处理器(3)相接。
3.按照权利要求1或2所述的一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征在于:还包括与数据处理器(3)相接的串行通信接口(7)，所述数据处理器(3)通过串行通信接口(7)与上位机(8)进行双向通信。
4.按照权利要求1或2所述的一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征在于:所述数据处理器(3)为Atmegaie单片机。
5.按照权利要求1或2所述的一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征在于:所述二维磁阻传感器为霍尼韦尔弱磁传感器HMC1022。
6.按照权利要求1或2所述的一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征在于:所述信号放大电路(1-2)为仪表放大器AD623 ;所述信号采集电路(1-3)为A/D转换器，所述A/D转换器为芯片TLC2543。
7.按照权利要求1或2所述的一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征在于:所述位移检测单元(2)为增量式光电编码器。
8.按照权利要求2所述的一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征在于:所述温度传感器(5)为单总线数字温度传感器DS18B20。
9.按照权利要求3所述的一种矿用钢丝绳缺陷弱磁在线监测系统，其特征在于:所述串行通信接口( 7 )为RS485接口。
【文档编号】G01N27/82GK203758958SQ201320608967
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年9月28日 优先权日:2013年9月28日
【发明者】毛清华, 马宏伟, 张旭辉 申请人:西安科技大学