礦用帶式輸送機金屬探測裝置的製作方法

2023-05-14 08:47:11

專利名稱：礦用帶式輸送機金屬探測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬探測裝置，適用於含有甲烷等爆炸性混合物的礦井及其它含有爆炸性混合物的環境中。
背景技術：
金屬探測裝置特別適合探測散狀非金屬性物料中的金屬性雜質，現已廣泛應用於煤炭、電力、建材和冶金採礦等行業。現在通常使用的金屬探測裝置其內部電路出現故障導致任意兩點帶電導線或者元件短路，此時兩點必然產生火花，火花所產生的能量遠大於 525 μ J，導致爆炸性混合物發生爆炸，因此普通金屬探測裝置不適合含有甲烷等爆炸性混合物的礦井及其它含有爆炸性混合物的環境。

發明內容
本發明的目的是提供一種礦用帶式輸送機金屬探測裝置，主要能適用於含有甲烷等爆炸性混合物的礦井及其它含有爆炸性混合物的環境中，並且能夠很好地探測物料中存在的金屬雜質。本發明的技術方案是礦用帶式輸送機金屬探測裝置包括多諧振蕩電路和傳感器 Li、L2、高放、檢波、低放和屏蔽器電路，多諧振蕩電路由電容Cl、C2、C3、電阻R2、R3、R4、R5 和三極體Tl、Τ2連接構成，多諧振蕩電路經恆流源連接電源，恆流源由運算放大器IC1、三極體Τ3和電阻R6構成，恆流源經電阻R7連接電源，電阻R7與R6串聯構成限制電阻。傳感器Li、L2均為一振蕩線圈，工作時由多諧振蕩電路在振蕩線圈中形成高頻振蕩電流，當有金屬材料通過傳感器Ll時，感應產生渦流，引起振蕩電流衰減，經信號處理電路對振蕩電流的衰減量進行檢測、放大、處理最終形成報警信號輸出。本發明還帶有鋼絲繩芯輸送帶接頭監測傳感器L2，鋼絲繩芯輸送帶接頭監測傳感器L2固定在輸料皮帶下方，當輸料皮帶的鋼絲接頭通過傳感器L2處時，同樣引起振蕩電流衰減，而衰減信號經處理後，使金屬探測裝置不會產生由於鋼絲皮帶接頭引起的誤動作。本發明採用電阻來限制電源能量及控制電氣元件的溫升，限制電阻選擇符合公式
1I=滅『Rf..-輒 ^ H ；其中e =火花實驗裝置最小點燃能量(J)Ltl =最大外部電感(H)Rtl=限制電阻(Ω)Ri =電源的最小輸出電阻(Ω)U。=最高開路電壓(V)限制電阻R6和R7的選擇縮小了金屬探測裝置的工作電流，直接限制電源能量，結果最小點燃能量小於525 μ J0溫升的計算符合公式RI = -(K-I1)-IK-^j
I""t_ 溫升(K)r-環境溫度、時的繞組電阻(Ω)R-在實驗電流條件中的繞組最大電阻(Ω)t「測量r時的環境溫度CC )t2-測量R時的環境溫度CC )K是在0°C時繞組電阻溫度係數的倒數本發明通過限制電阻來抑制多諧振蕩器的電流，均衡多諧振蕩器及金屬探測傳感器的工作能量，使金屬探測傳感器及振蕩電路的工作電流在很小的範圍內，在正常工作和故障狀態，其元器件、導線及外殼最高表面溫度不得大於150°C，因此本發明電路屬於本質安全電路，即在正常工作和規定的故障條件下產生的任何電火花或任何熱效應均不能點燃規定的爆炸性氣體環境的電路，不會引起爆炸性混合物氣體爆炸，從而適用於具有爆炸性氣體的危險工況。通常情況下，工作電流縮小，會引起幹擾噪聲會非常突出，而本發明通過優化的電路設計，以及嚴格的元件篩選，從而避免了幹擾噪聲突出的發生。
四

附圖為本發明的電路原理圖。
五具體實施例方式本發明由多諧振蕩電路分別連接傳感器Li、L2、高放、檢波、低放、屏蔽器電路組成。由電容Cl、C2、C3、電阻R2、R3、R4、R5和三極體T1、T2構成一個多諧振蕩電路，多諧振蕩電路經由運算放大器IC1、三極體T3和電阻R6構成的恆流源連接電源，通過恆流源來抑制多諧振蕩電路的電流，使多諧振蕩電路的工作電流和傳感器Ll的感應電流在很小的範圍內。傳感器L2是鋼絲繩芯輸送帶接頭監測傳感器的振蕩線圈，其工作原理與傳感器 Ll相同，其多諧振蕩電路也是採用恆流源限流的。傳感器L2固定在帶式輸送機輸料皮帶的下方，當輸料皮帶的鋼絲接頭通過時，傳感器L2的振蕩電流發生變化，變化的振蕩電流通過高放、檢波、低放電路以及運算放大器IC2的再次放大後進入屏蔽器。當金屬探測傳感器Ll檢測來鐵件時，這時如果傳感器L2沒有檢測到鐵件信號，屏蔽器有輸出信號；當Li、 L2都檢測到鐵件信號時，屏蔽器不輸出信號。屏蔽器輸出信號通過運算放大器IC3放大後經光電耦合器輸出信號。
權利要求
1.一種礦用帶式輸送機金屬探測裝置，包括多諧振蕩電路和傳感器(L1、L2)、高放、 檢波、低放和屏蔽器電路，其特徵是多諧振蕩電路由電容(Cl、C2、C3)、電阻(R2、R3、R4、 R5)和三極體(T1、D)連接構成，多諧振蕩電路經恆流源連接電源，恆流源由運算放大器 (ICl)、三極體(T3)和電阻(R6)構成，恆流源經電阻(R7)連接電源，電阻(R7)與(R6)串聯構成限制電阻。
2.根據權利要求1所述的礦用帶式輸送機金屬探測裝置，其特徵是限制電阻(R6、R7) 的選取符合公式Lil /Rn = R'.·隊」—■/。，其中=火花實驗裝置最小點燃能量，Ltl =最大外部電感，Rtl =限制電阻，氏=電源的最小輸出電阻，Utl =最高開路電壓。
3.根據權利要求1或2所述的礦用帶式輸送物中金屬探測裝置，其特徵是屏蔽器輸出信號通過運算放大器(IO)放大後經光電耦合器輸出信號。
全文摘要
本發明是一種適用於含有爆炸性混合物環境的礦用帶式輸送機金屬探測裝置，包括多諧振蕩電路和傳感器L1、L2、高放、檢波、低放和屏蔽器電路，多諧振蕩電路由電容C1、C2、C3、電阻R2、R3、R4、R5和三極體T1、T2連接構成，多諧振蕩電路經恆流源連接電源，恆流源由運算放大器IC1、三極體T3和電阻R6構成，恆流源經電阻R7連接電源，電阻R7與R6串聯構成限制電阻。本發明通過限制電阻使傳感器及振蕩電路的工作電流在很小的範圍內，在正常工作和故障狀態，其元器件、導線及外殼最高表面溫度不得大於150℃，因此本發明電路屬於本質安全電路，即在正常工作和規定的故障條件下產生的任何電火花或任何熱效應均不能點燃規定的爆炸性氣體，從而適用於具有爆炸性氣體的危險工況。
文檔編號G01V3/06GK102393534SQ20111024899
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月26日 優先權日2011年8月26日
發明者劉福, 呂鳳鈞, 周長明, 張承臣, 李紅旭, 胡佔林 申請人:瀋陽隆基電磁科技股份有限公司