[发明专利]基于超声波的输送机胶带纵向撕裂检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶带式输送机的胶带故障检测领域，具体涉及一种基于超声波的输送机胶带纵向撕裂检测系统及其用于检测输送机胶带纵向撕裂故障的检测方法。

背景技术

输送机胶带纵向撕裂是指在输送机运行过程中, 胶带发生纵向撕裂的事故。对于长距离输送机胶带，广泛采用钢绳芯输送来提高其拉伸强度，但其纵向抗撕裂的能力却没有得到提高，仅为橡胶本身的强度，因而容易造成纵向撕裂。输送机胶带纵撕事故在煤矿等企业较为常见, 其后果往往非常严重，需要投入大量人力和时间才能使胶带机恢复运行, 给企业带来很大的经济损失。目前传统的输送机胶带纵撕检测传感器检测效果差，误动作多。基于本方法设计的输送机胶带纵向撕裂检测装置将有效提高输送机胶带纵向撕裂故障的检出率，其实时性好，可靠性高，适合粉尘、水淋等工况条件复杂的场合。传统的检测方法是检测输送机胶带纵向撕裂后落下的物料从间接判定胶带是否撕裂：其通过在胶带下方安装压力传感器或其他的感应报警装置，当胶带撕裂后，胶带上的物料从裂口处落到防撕裂报警装置的接料盘上，感知胶带已被撕裂。由于胶带在托辊上成一槽形，胶带撕裂后，裂缝两边的胶带有一沿槽两侧往内收的趋势，因此胶带撕裂后，往往不是张开大口，裂缝两边的胶带而是重叠一起，把裂口封住，胶带上的物料不容易漏下，等到胶带撕裂到一定长度后，才有物料漏下，引起报警；另外，由于物料的洒漏，使这种装置经常误报，引起意外停机，影响生产。因此采用检测落下的物料原理的胶带纵向撕裂检测装置虽然目前现场使用最多，但效果不佳。近几年来，基于机器视觉的输送带纵向撕裂检测方法逐步发展并得到应用，其原理是通过对输送机胶带表面图像识别来判断的纵向撕裂故障。但此类检测装置成本较高，并且对粉尘、水淋等现场环境要求较高，而实际使用的现场工况环境恶劣，因此其检测效果不佳。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本较低、使用时能够较大幅度地提高输送机胶带纵向撕裂故障的检出率且实时性和检测效果好、工作可靠性高且适于粉尘、水淋等复杂工况条件的基于超声波的输送机胶带纵向撕裂检测系统及检测方法。

本发明的技术方案是：本发明的基于超声波的输送机胶带纵向撕裂检测系统，包括输送机胶带；其结构特点是：还包括超声波信号发生装置、超声波信号接收装置和超声波信号分析装置；

上述的超声波信号发生装置安装在输送机胶带的一端；超声波信号接收装置安装在输送机胶带的另一端；超声波信号分析装置与超声波信号接收装置就近设置；

超声波信号发生装置包括信号发生器、功率放大器、超声波换能器和第一电源模块；信号发生器设有信号输出端；功率放大器设有信号输入端和信号输出端；超声波换能器设有电信号输入端和超声波信号输出端；上述的功率放大器的信号输入端与信号发生器的信号输出端信号电连接；超声波换能器的电信号输入端与功率放大器的信号输出端信号电连接；使用时，超声波换能器的超声波信号输出端输出超声波信号；第一电源模块提供工作电源；

超声波信号接收装置包括超声波信号接收模块、信号放大模块、检波模块和第二电源模块；超声波信号接收模块设有超声波信号输入端和电压信号输出端；信号放大模块和检波模块分别设有信号输入端和信号输出端；上述的信号放大模块的信号输入端与超声波信号接收模块的电压信号输出端信号电连接；检波模块的信号输入端与信号放大模块的信号输出端信号电连接；超声波信号接收模块的超声波信号输入端用于使用时接收超声波换能器输出的超声波信号；第二电源模块提供工作电源；

超声波信号分析装置包括微处理器模块、键盘模块、液晶显示模块、声光报警模块、开关量输出模块、总线输出模块和第三电源模块；微处理器模块设有检测信号输入端、键盘信号输入端、显示信号输出端、报警信号输出端、开关量信号输出端和总线通信端；键盘模块设有信号输出端；液晶显示模块和声光报警模块分别设有信号输入端；开关量输出模块设有信号输入端和信号输出端；总线输出模块设有对内通信端和对外通信端；

上述的微处理器模块的检测信号输入端与超声波信号接收装置的检波模块的信号输出端信号电连接；微处理器模块的键盘信号输入端与键盘模块的信号输出端信号电连接；液晶显示模块的信号输入端与微处理器模块的显示信号输出端信号电连接；声光报警模块的信号输入端与微处理器模块的报警信号输出端信号电连接；开关量输出模块的信号输入端与微处理器模块的开关量信号输出端信号电连接；总线输出模块的对内通信端与微处理器模块的总线通信端双向信号电连接；使用时，开关量输出模块的信号输出端以及总线输出模块的对外通信端分别与后台信号电连接；第三电源模块提供工作电源。