[发明专利]电容式胶带输送机断带检测方法和预警装置

说明书

技术领域

本发明属于在线非接触自动检测技术领域，尤其是对胶带输送机运行中可能出现的断带事故隐患及时发出预警信号的技术。 

背景技术

胶带输送机是一种应用广泛的散装物料连续输送设备，胶带是带式输送机的重要组成部分，胶带输送机的胶带主要有普通帆布芯带，合成纤维芯带，钢丝绳芯胶带等。由于输送机的胶带长期负荷运转和各种内外因素如胶带接头质量问题、胶带本身质量问题、张力异常变化、钢丝绳芯断丝、胶带老化变质等原因，造成胶带断带的事故时有发生，进而造成严重的人身和设备事故。

    目前，对胶带断带进行检测报警的主要方法有：X光射线检测方式、磁检测方式、成像技术等，这些方式主要是对胶带内的金属——钢丝绳的完好性进行检测，虽能提前预测报警，但只适用于钢丝绳芯胶带，对非钢丝绳芯胶带不能检测，且结构复杂，成本高，安装调试复杂。另一类是断带后的检测报警和抓捕装置，属事故后处理方式，其缺点是对断带隐患不能提前预警，对断带位置不能确定。  

发明内容

为了解决现有胶带输送机断带保护装置不能广泛应用于各类输送胶带（包括钢绳芯输送带和其它各种类型的输送带）、结构复杂，成本高、安装调试维护复杂等问题。本发明提供一种电容式胶带输送机断带检测方法和预警装置。

本发明采用如下技术方案：电容式胶带输送机断带检测方法和预警装置，包括由运行的胶带和导电金属板所构成的电容传感器，所述导电金属板对称地设置在输送机回程胶带的上、下表面处，两导电金属板引线与电容检测单元相连接。

所述电容检测单元包括依次相连接的电容测量电路、低通滤波器和差动放大器。

所述的电容检测电源输出端与微处理器连接，微处理器与显示单元、报警输出、数据通讯接口相连接。

所述两导电金属板对称地安装在胶带输送机回程胶带的上、下表面处，两导电金属板距回程胶带上、下表面的距离分别为2-5mm，距离为2 mm、2.5mm、3 mm、3.4mm、4 mm、或5 mm等。

在回程胶带的上、下表面处安装有导电金属板，运行的胶带和导电金属板构成电容传感器，电容检测单元通过该电容传感器检测到胶带的电容值，同时将电容值发送至微处理单元，微处理单元将上述电容值转化为运行胶带的厚度值，并将上述电容值和厚度值进行数据分析处理，并根据电容值和厚度值的变化判断运行胶带内部是否出现断裂的隐患。

经判断若运行的胶带内部发生可导致胶带断裂的隐患，则微处理器输出控制指令至报警输出，在胶带断带事故发生前发出预警信号。  

本发明的优点：本发明结构简单、成本低、适用于钢丝绳芯输送带和非钢丝绳芯输送带等各种类型胶带的断带故障隐患的在线检测，检测精度高、能显示隐患位置，并且安装调试维护

方便，显示直观，便于广泛推广使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

  图2为电容传感器构成图。

  图3为BH5001电路接线图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此对本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明的电容传感器3由运行的胶带1和导电金属板2构成，两导电金属板对称地设置在胶带输送机胶带的上、下表面处，电容传感器3的两导电金属板引线与电容检测单元相连接，电容检测单元输出端经过低通滤波器、差动放大器与微处理器连接，微处理器与显示单元、报警输出、数据通讯接口相连接。

 如图2所示，所述电容传感器的总电容C_x等于由运行的胶带和空气两种介质组成的两个等效电容C₁与C₂的串联，即：

式1中，x为被测胶带的厚度，d为两个导电极板之间的距离， S为导电金属极板的面积，ε为空气介电常数，ε_x为被测胶带的介电常数。

由上式可知，若被测介质的介电常数ε和ε_x已知，导电极板间距离d和极板面积S为定值，则测出输出电容C_x的值，可求出被测胶带的厚度x。