专利名称：微机速度检测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及微机速度检测和保护装置，特别是胶带输送机或其它输送系统的测速保护装置。
国内还没有成熟的符合运行要求的速度检测器，宝钢所用的“速度开闭器”是从日本引进的，它是由胶带带动凸轮旋转使永久磁钢旋转，鼠笼被动体产生电流，带动支架旋转，使行程开关动作，发出报警信号，其缺陷是功能少，稳定性差，精度低，厂家无法调试整定值，必须具备专用调试设备。
本发明的任务在于克服现有技术的缺陷而提供一种既能进行速度检测又能对胶带打滑进行报警的、抗干涉强、工作稳定可靠的微机速度检测器，为输料行业提供有效可靠的速度检测保护装置，使输料程控赶上国际水平。
本发明是通过如下方案实现的它由传感器和微机控制部分组成。
传感器选用霍尔集成块为磁敏元件，它由支架、轴、轴承座、轴承、内、外密封圈、磁架、磁钢、霍尔架、霍尔集成块、滚筒等组成。
微机控制部分包括外部设置、微处理器、自校系统、光电隔离、声光报警系统、显示电路、稳压电源等。
其工作原理是测量物(胶带)与传感器滚筒可靠接触，当胶带纵向位移带动滚筒旋转，通过磁架使磁钢随之转动，霍尔集成块在磁场作用下经差动放大，施密特触发器整形输出方波信号，该信号由电缆三接头分别接入微机1.2.3处，由程序控制内部设定时间中断，记录该时间内输入脉冲数，计算出线速度值V＝ (πD)/(a) ×b(M/S)，式中D-滚筒直径，a-滚筒一周脉冲数，b-单位时间输入电脑脉冲数。
在编制程序控制下，时间中断、记录、计数、计算、显示不断地循环进行，并显示了位移线速度。并与外部设置一级打滑警告值、二级打滑停机值不断地进行比较。本发明已编有4种程序微机片(IC4)1号片当带速低于一级打滑速度时，黄灯闪光发出救护车声，并输出警告信号。当带速低于二级打滑速度时，红灯闪光发出警车声，并输出停机信号。
2号片具有1号片功能外，当带速在一级打滑段时，带速呈上升趋势不报警，反之即报。
3号片具有1号片功能外，当带速在一级打滑段和二级打滑段时，带速呈上升趋势不报警，反之即报。
4号片考虑输送机存在“抖动”现象，3号片会频繁报警，造成系统混乱。故4号片又增编带速下降不是即报警，而是延时3秒报警。
例如4号片当线速度与上次采样值比较一次比一次大即V1＜V2＜V3…＜Vn，这说明带速呈上升趋势，虽带速处于打滑段，但仍不报警，保证正常运行。当采样值V1＞V2＞V3…＞Vn，说明带速呈下降趋势，则可延时3秒钟报警，如处一级打滑段，黄灯闪光发出救护车声，并由接点4、5输出警告信号;如处于二级打滑段，红灯闪光，发出警车声，并由接点6、7输出停机信号，切断电源，防止事故发生。
本发明设有自校系统，只要按下按钮，即数显3.38米/秒(设定)，这说明微机控制部分工作完全正常。如不能数显正常线速度，则故障在控制箱以外的传感器所致，故障很快可以寻找。
考虑开机带速V＝0会发出停机信号，因此不加延时，就无法启动。
考虑带载起动常会发生在15秒钟左右仍达不到额定正常速度仍处于打滑段，造成报警、停机、无法正常运行。本发明还具有倒数延时20秒的功能，胶带速度从0～额定正常带速，一般需要15秒左右，如果不加延时，就无法启动输送机，除20秒延时外，还采用9·8·7…3·2·1·0倒数计时，这样一可检查显示块有否缺笔，工作是否正常，二可直观。
按本发明设计的微机速度检测器，因有电源滤波器吸收交流电源干涉，又有光电隔离消除外磁场对导线感应，电路又设计在高电平工作状态，即使外磁场干涉，也达不到高电平脉冲;电脑不会计数，能正确无误反映位移线速度，因此它抗干涉强，能有效可靠地检测带速，保证输料量，防止胶带打滑造成毁机事故，自校系统给维修和寻找故障带来很大方便。
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图1为本发明的传感器结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本发明的微机控制部分方框图。
图4为本发明的微机控制部分电器原理图。
下面将根据上述附图实施例作进一步详细阐述。
微机速度检测器(参见图1-4)由传感器和微机控制部分组成。
传感器包括支承在支架(2)两侧的轴(11)，轴(11)两端装有轴承座(5)，座内装有轴承(6)和内、外密封圈(4)、(3)，起防水防尘作用，轴(11)中部装有带霍尔集成块(9)的霍尔架(10)，带有磁钢(8)的磁架(7)与滚筒(12)通过紧配或滑配粘结连接一体，滚筒(12)的两端支承在轴承座(5)上可转动，电缆(1)内的三根接线头与微机控制部分的1.2.3连接。
微机控制部分由外部设置、微处理器、自校系统、光电隔离、报警系统、显示电路、稳压电源组成。
传感器的输出端接入光电隔离，光电隔离、自校系统、外部设置的输出端接入微处理器，微处理器对正常带速、一级打滑、二级打滑速度的输入经电脑比较判断后的输出端一路接入显示电路，另一路接入报警系统。
外部设置包括正常速度设置开关TB1和一级或二级打滑速度设置开关TB2。
微处理器由集成块IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、晶振J组成。
自校系统由自校按钮AN和集成块IC16组成。
光电隔离由集成块IC1组成。
报警系统由一级报警电路和二级报警电路组成，一级报警电路由集成块IC9、IC10、IC12、电阻R15、三极管T1、T3、继电器Z1、Z11、扬声器Y组成救护车声报警;由集成块IC9、IC10、IC13、电阻R16、三极管T1、继电器Z1、Z11、闪光二极管D1组成黄灯闪光报警，Z12触头闭合，发出报警信号输入集控室;二级报警电路由集成块IC9、IC10、IC12、电阻R15、三极管T2、T3、继电器Z2、Z21、扬声器Y组成警车声报警;由集成块IC9、IC10、IC13、电阻R16、三极管T2、继电器Z2、Z21、闪光二极管D2组成红灯闪光报警。
显示电路由集成块IC7、IC8、IC9、IC10、IC11、数码管LED1、LED2组成。
稳压电源一路供传感器，另一路供控制回路，供传感器的稳压电路由电源滤波器LB、变压器B线圈L1、桥式整流器Q1、滤波电容C10、C11、C12、稳压集成块IC14组成;供控制稳压回路的电路由电源滤波器LB、变压器B线圈L2、桥式整流器Q2、滤波电容C13、C14、C15、稳压集成块IC15组成。
工作过程简述如下速度传感器三端接1.2.3处，经IC1光电隔离，去除干涉信号，经按钮AN输入电脑IC2、IC3、IC4。在晶振J作用下，传感器送来的脉冲，由程序控制内部设定时间中断，记录该时间内输入的脉冲数，计算出被侧物线速度。IC7、IC8控制驱动数码管7个段的显示，IC9、IC10、IC11控制驱动数码管三个位的显示。在程序控制下，时间中断，记录、计算、显示不断地循环进行，这样传感器的输入，LED1、LED2数显管就不断测出被测物的线速度。
TB1为正常速度设置开关，TB2为一级打滑(轻打滑)、二级打滑(重打滑)设置开关。微机通过IC5对正常速度设定值定时取样，通过IC6对一级打滑二级打滑设定值定时取样，把取样值与被测线速度不断地进行比较当线速度低于一级打滑速度时，应发出警告信号，则微机发出指令经IC9、IC10→T1使继电器Z1动作，Z11、Z12闭合，这样
Z12吸合输出开关信号，供控制室使用。
当线速度低于二级打滑速度时，应发出停机信号，则微机发出指令经IC8、IC10→T2使继电器Z2动作，Z21、Z22吸合，这样
Z22闭合输出开关信号，供控制室停机联锁，以防主机烧毁，避免事故发生。
本器设有二路稳压电源防止互相干涉一路供传感器，另一路供控制回路。为了克服交流电源谐波，本器加了LB电源滤波器，220V电源经变压器B降压L1→桥式整流器Q1→滤波电容C10、C11→三端稳压集成块IC14→滤波电容C12输出V+(供传感器)。
L2→桥式整流器Q2→滤波电容C13、C14→三端稳压集成块IC15→滤波电容C15输出Vc(供控制电路)。
权利要求
1.一种微机速度检测器，其特征在于该检测器由传感器和微机控制部分组成。
2.如权利要求1所述的检测器，其特征在于传感器包括支承在支架(2)两侧的轴(11)，轴(11)两端装有轴承座(5)，座内装有轴承(6)和内、外密封圈(4)、(3)，轴(11)中部装有带霍尔集成块(9)的霍尔架(10)，带有磁钢(8)的磁架(7)与滚筒(12)连接一体，滚筒(12)的两端支承在轴承座(5)上可转动，电缆(1)内的三根接线头与微机控制部分电连接。
3.如权利要求1所述的检测器，其特征在于微机控制部分由外部设置、微处理器、自校系统、光电隔离、报警系统、显示电路、稳压电源组成，传感器的输出端接入光电隔离，光电隔离、自校系统、外部设置的输出端接入微处理器，微处理器对正常带速、一级打滑、二级打滑速度的输入经电脑比较判断后的输出端一路接入显示电路，另一路接入报警系统。
4.如权利要求3所述的检测器，其特征在于微机控制部分的外部设置包括正常速度设置开关TB1和一级或二级打滑速度设置开关TB2。
5.如权利要求3所述的检测器，其特征在于微机控制部分的微处理器由集成块TC2、IC3、IC4、IC5、IC6、晶振J组成。
6.如权利要求3所述的检测器，其特征在于微机控制部分的自校系统由自校按钮AN和集成块IC16组成。
7.如权利要求3所述的检测器，其特征在于微机控制部分的光电隔离由集成块IC1组成。
8.如权利要求3所述的检测器，其特征在于微机控制部分的报警系统由一级报警电路和二级报警电路组成，一级报警电路由集成块IC9、IC10、IC12、电阻R15、三极管T1、T3、继电器Z1、Z11、扬声器Y组成救护车声报警;由集成块IC9、IC10、IC13、电阻R16、三极管T1、继电器Z1、Z11、闪光二极管D1组成黄灯闪光报警，Z12触头闭合，发出报警信号输入集控室;二级报警电路由集成块IC9、IC10、IC12、电阻R15、三极管T2、T3、继电器Z2、Z21、扬声器Y组成警车声停机报警;由集成块IC9、IC10、IC13、电阻R16、三极管T2、继电器Z2、Z21、闪光二极管D2组成红灯闪光报警，Z22触头闭合，发出停机信号输入集控室。
9.如权利要求3所述的检测器，其特征在于微机控制部分的显示电路由集成块IC7、IC8、IC9、IC10、IC11、数码管LED1、LED2组成。
10.如权利要求3所述的检测器，其特征在于微机控制部分的稳压电源一路供传感器，另一路供控制回路，供传感器的稳压电路由电源滤波器LB、变压器B线圈L1、桥式整流器Q1、滤波电容C10、C11、C12、稳压集成块IC14组成;供控制稳压回路的电路由电源滤波器LB、变压器B线圈L2、桥式整流器Q2、滤波电容C13、C14、C15、稳压集成块IC15组成。
全文摘要
微机速度检测器，包括由支架、轴承、滚筒、霍尔集成块，磁钢等组成的传感器和由外部设置、微处理器、自校系统、光电隔离、报警系统、显示电路、稳压电源组成的微机控制部分。传感器送来的信号经变换输入电脑处理后能显示出被测物位移线速度，同时与贮存于电脑中的一级、二级打滑速度不断地进行比较，并作出声光报警，输出停机信号。本发明具有多功能报警系统、倒数延时功能、自校带速装置、抗干涉强、工作稳定可靠、维修方便，为输料实现程控管理。
文档编号G01P3/50GK1064750SQ92100170
公开日1992年9月23日 申请日期1992年1月17日 优先权日1992年1月17日
发明者钱国仁, 徐少贝, 钱国泰, 钱国祥 申请人:钱国仁, 钱国泰, 钱国祥