一种钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置及方法与流程

本发明涉及物料传输技术领域，具体涉及一种钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置及方法。

背景技术：

在各种物料运输过程中，皮带传输系统是关键设备。目前，皮带传输系统在各个领域(如港口、电力、煤炭、冶金等系统)的物料传输中起着主导的作用。由此可见，皮带传输系统是生产的重要组成部分，皮带传输系统的线路长且环节多，由各种传输设备配套而成，若是传输线路某个环节中断，就会使物料传输作业陷入停顿，甚至会导致全面停工。因此，高效、安全和可靠的传输工作，对提高生产效率和改善传输的技术有很大的影响，皮带传输系统运行状态的好坏直接关系到生产能否正常进行。对输送带的运行状况监控，十分必要，一旦发生故障，后果极其严重，甚至会摧毁整个传输机的机架，尤其针对长距离的皮带传输系统故障点的查找，需要维修人员耗费大量的人力、物力、财力，且检查环境恶劣，不利于准确发现故障点。

对于当前流行的钢丝绳芯输送带接头拉伸强度不足、接头变形量过大存在的问题，维修人员根本发现不了，因此，如何实现钢丝绳芯输送带接头变形量的在线检测至关重要，保证生产的高效率传输，是当前急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有的钢丝绳芯输送带接头拉伸强度不足、接头变形量过大存在的问题，维修人员根据不能发现的问题。本发明的钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置及方法，通过预埋识别芯片单元、钢丝绳芯输送带接头检测单元的配合检测，填补了钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测的空白，实现了由于钢丝绳芯输送带接头拉伸强度不够、变形量过大而导致的输送带断裂等引起的重大安全事故，提高了钢丝绳芯输送带使用的可靠性，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置，包括预埋识别芯片单元、钢丝绳芯输送带接头检测单元和控制单元，

所述预埋识别芯片单元为两组，分别用于钢丝绳芯输送带即时速度的测量、钢丝绳芯输送带接头位置的识别；

所述钢丝绳芯输送带接头检测单元安装在输送机机架上，用于检测预埋识别芯片单元的位置，并计算钢丝绳芯输送带的即时速度，并通过rs485通信接口与控制单元相连接；

所述控制单元，根据接收的钢丝绳芯输送带接头检测单元检测钢丝绳芯输送带接头的数据、钢丝绳芯输送带即时速度，进行处理后，判断钢丝绳芯输送带接头的变形量是否合格，用于控制钢丝绳芯输送带传输的输送机是否停机检修。

前述的一种钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置，所述预埋识别芯片单元粘接在钢丝绳芯输送带接头对应处的带体内部，第一组预埋识别芯片单元，包括两个预埋识别芯片，分别预埋在靠近钢丝绳芯输送带接头的前端处、钢丝绳芯输送带接头的前端，用于测量钢丝绳芯输送带即时速度；第二组预埋识别芯片单元，包括两个预埋识别芯片，预埋在钢丝绳芯输送带接头的前、后两端，用于识别钢丝绳芯输送带接头的位置。

前述的一种钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置，所述预埋识别芯片单元为无源射频传感器、无源线圈或条形金属片。

前述的一种钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置，所述预埋识别芯片单元为无源射频传感器时，所述钢丝绳芯输送带接头检测单元，包括单片机、fpga、第一rs485通信电路、射频接收器，所述fpga、第一rs485通信电路、射频接收器与单片机相连接，所述射频接收器，用于与预埋识别芯片单元建立连接，所述单片机通过第一rs485通信电路与控制单元进行通信。

前述的一种钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置，所述预埋识别芯片单元为无源线圈或条形金属片时，所述钢丝绳芯输送带接头检测单元，包括单片机、fpga、第一rs485通信电路、涡流检测器，所述fpga、第一rs485通信电路、涡流检测器与单片机相连接，所涡流检测器，用于与预埋识别芯片单元建立连接，所述单片机通过第一rs485通信电路与控制单元进行通信。

前述的一种钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置，所述控制单元，包括第二rs485通信电路、控制芯片、显示电路、按键电路、声光报警电路和电机控制电路，所述显示电路、按键电路、第二rs485通信电路、声光报警电路分别与控制芯片相连接，所述控制芯片通过电机控制电路与输送机的驱动电机相连接，所述控制芯片通过第二rs485通信电路与钢丝绳芯输送带接头检测单元进行通信。

一种钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测方法，包括以下步骤，

步骤（a），通过控制单元配置钢丝绳芯输送带接头长度的额定阈值l，并通过电机控制电路，控制钢丝绳芯输送带均速运行；

步骤（b），根据第一组预埋识别芯片单元，记录钢丝绳芯输送带接头检测单元经过靠近钢丝绳芯输送带接头的前端处到钢丝绳芯输送带接头前端，所经历的时间t1；根据第二组预埋识别芯片单元，钢丝绳芯输送带接头检测单元经过钢丝绳芯输送带接头前、后端，经历的时间t2，并传输给控制单元；

步骤（c），控制单元根据公式（1），得到即时速度v，

v=δl/t1（1）

其中，δl为靠近钢丝绳芯输送带接头的前端处到钢丝绳芯输送带接头前端的距离；

根据公式（2），得到在线实时测得的钢丝绳芯输送带接头的变形量l1，

l1=t2*v（2）

步骤（d），将在线实时测得的钢丝绳芯输送带接头的变形量l1与额定阈值l进行对比，若l1＜（1+2%）l，钢丝绳芯输送带接头的变形量合格，可继续使用；若l1≥（1+2%）l，钢丝绳芯输送带接头已经不满足拉伸强度的要求，钢丝绳芯输送带接头的变形量不合格，启动声光报警电路，并控制输送机停机。

本发明的有益效果为：本发明的钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置及方法，通过预埋识别芯片单元、钢丝绳芯输送带接头检测单元的配合检测，填补了钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测的空白，实现了由于钢丝绳芯输送带接头拉伸强度不够、变形量过大而导致的输送带断裂等引起的重大安全事故，提高了钢丝绳芯输送带使用的可靠性，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置内各单元的安装示意图；

图2是本发明的钢丝绳芯输送带接头检测单元第一实施例的系统框图；

图3是本发明的钢丝绳芯输送带接头检测单元第二实施例的系统框图；

图4是本发明的控制单元的系统框图。

附图中标记的含义如下：

1：预埋识别芯片单元；2：钢丝绳芯输送带接头检测单元；3：控制单元；4：钢丝绳芯输送带接头；5：输送机机架。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发发明的钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置，包括预埋识别芯片单元1、钢丝绳芯输送带接头检测单元2和控制单元3，

所述预埋识别芯片单元1为两组，分别用于钢丝绳芯输送带即时速度的测量、钢丝绳芯输送带接头4位置的识别；

所述钢丝绳芯输送带接头检测单元2安装在输送机机架5上，用于检测预埋识别芯片单元的位置，并计算钢丝绳芯输送带的即时速度，并通过rs485通信接口与控制单元相连接；

所述控制单元3，根据接收的钢丝绳芯输送带接头检测单元2检测钢丝绳芯输送带接头4的数据、钢丝绳芯输送带即时速度，进行处理后，判断钢丝绳芯输送带接头的变形量是否合格，用于控制钢丝绳芯输送带传输的输送机是否停机检修。

优选的，所述预埋识别芯片单元1粘接在钢丝绳芯输送带接头4对应处的带体内部，第一组预埋识别芯片单元，包括两个预埋识别芯片，分别预埋在靠近钢丝绳芯输送带接头的前端处、钢丝绳芯输送带接头的前端，用于测量钢丝绳芯输送带即时速度；第二组预埋识别芯片单元，包括两个预埋识别芯片，预埋在钢丝绳芯输送带接头的前、后两端，用于识别钢丝绳芯输送带接头的位置。

优选的，所述预埋识别芯片单元1为无源射频传感器、无源线圈或条形金属片。

优选的，当预埋识别芯片单元1为无源射频传感器时，如图2所示，所述钢丝绳芯输送带接头检测单元，包括单片机、fpga、第一rs485通信电路、射频接收器，所述fpga、第一rs485通信电路、射频接收器与单片机相连接，所述射频接收器，用于与预埋识别芯片单元建立连接，所述单片机通过第一rs485通信电路与控制单元进行通信。

优选的，当预埋识别芯片单元1为无源线圈或条形金属片时，如图3所示，所述钢丝绳芯输送带接头检测单元，包括单片机、fpga、第一rs485通信电路、涡流检测器，所述fpga、第一rs485通信电路、涡流检测器与单片机相连接，所涡流检测器，用于与预埋识别芯片单元建立连接，所述单片机通过第一rs485通信电路与控制单元进行通信。

优选的，如图4所示，所述控制单元3，包括第二rs485通信电路、控制芯片、显示电路、按键电路、声光报警电路和电机控制电路，所述显示电路、按键电路、第二rs485通信电路、声光报警电路分别与控制芯片相连接，所述控制芯片通过电机控制电路与输送机的驱动电机相连接，所述控制芯片通过第二rs485通信电路与钢丝绳芯输送带接头检测单元进行通信。

本发明的钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测方法，包括以下步骤，

步骤（a），通过控制单元配置钢丝绳芯输送带接头长度的额定阈值l，并通过电机控制电路，控制钢丝绳芯输送带均速运行；

步骤（b），根据第一组预埋识别芯片单元，记录钢丝绳芯输送带接头检测单元经过靠近钢丝绳芯输送带接头的前端处到钢丝绳芯输送带接头前端，所经历的时间t1；根据第二组预埋识别芯片单元，钢丝绳芯输送带接头检测单元经过钢丝绳芯输送带接头前、后端，经历的时间t2，并传输给控制单元；

步骤（c），控制单元根据公式（1），得到即时速度v，

v=δl/t1（1）

其中，δl为靠近钢丝绳芯输送带接头的前端处到钢丝绳芯输送带接头前端的距离；

根据公式（2），得到在线实时测得的钢丝绳芯输送带接头的变形量l1，

l1=t2*v（2）

步骤（d），将在线实时测得的钢丝绳芯输送带接头的变形量l1与额定阈值l进行对比，若l1＜（1+2%）l，钢丝绳芯输送带接头的变形量合格，可继续使用；若l1≥（1+2%）l，钢丝绳芯输送带接头已经不满足拉伸强度的要求，钢丝绳芯输送带接头的变形量不合格，启动声光报警电路，并控制输送机停机。

综上所述，本发明的钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测装置及方法，通过预埋识别芯片单元、钢丝绳芯输送带接头检测单元的配合检测，填补了钢丝绳芯输送带接头变形量在线检测的空白，实现了由于钢丝绳芯输送带接头拉伸强度不够、变形量过大而导致的输送带断裂等引起的重大安全事故，提高了钢丝绳芯输送带使用的可靠性，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。