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系统组成及主要部件功能
系统由 GTD12矿用本安型金属探测传感器(以下简称传感器)、ZTD-12Z矿用本安型带式输送机物料金属探测装置主机(以下简称主机)、KJ899-F矿用隔爆兼本安型分站(以下简称分站)、电缆等组成。
n 传感器:用于检测输送带煤流中的铁质金属杂物。
n 主机:实时采集传感器信号,判断煤流中有无铁质金属杂物及金属杂物的大小,记录探测结果并向终控单元发出控制指令。
n 分站:为系统供电,内部的终控单元负责报警及控制除铁器的启停。
三、 工作原理
1、金属探测传感器原理
激励线圈 A和B采用直流电源或交流电源,A线圈和B线圈匝数相等,通电的电流大小相等、方向相反,则A线圈产生的磁力线和B线圈产生的磁力线大小相等方向相反。在C线圈产生的感生电动势为零。当有金属经过传感器时,先经过A线圈,则A线圈产生的磁通量会发生变化。此时打破磁通平衡,C线圈中产生感生电动势+Ɛ。当金属到达传感器的中间位置时,C线圈无输出。当金属到达B线圈时,C线圈产生-Ɛ感生电动势且输出正负信号。当金属在传感器下方是均匀分布时(如输送带内部的钢丝绳),传感器没有任何输出。由于是磁路平衡原理,比采用传统的变压器式金属探测原理的传感器测量精度高的多,而且可以测量出金属运动的方向。
2、钢绳芯输送带接头和断绳的识别策略
传感器安装在上胶带的上方,胶带里的钢丝绳对金属探测传感器的干扰很小,正常情况下传感器没有信号。当胶带钢丝绳接头或断绳经过传感器时,传感器会有信号输出。传感器信号送给计算机,计算机生成胶带整圈的接头和断绳基础数据库(包括位置信号),以后采集回来的信号和基础数据比较判断,剔除接头和钢丝绳断头的干扰信号,从而有效识别金属信号。
3、 皮带扣识别策略
本金属探测装置是由多个金属探测传感器组成(根据胶带的宽带不同传感器数量不同, 1.2米,6组传感器),当有金属经过传感器时:靠近金属的传感器有信号输出,且距离越近信号越大,距离远的没有信号输出;当皮带扣经过传感器时,所有传感器都有信号输出,且信号大小基本相同,单片机判断为皮带扣。
四、系统工作机理
设备得电,单片机进入自检程序,判断各单元工作是否正常,然后进入工作程序。传感器开始工作,判断煤流中是否有金属,并判断带式输送机是否在运行。如果带式输送机在运行(否则继续判断),则探测金属,根据传感器信号大小和持续时间长短,判断有无金属及金属大小,并根据各传感器单元之间信号大小关系,判断金属的相对位置。如果金属不是太大或太长,开启除铁器除铁,并智能延时后,停止除铁器工作。当金属大于除铁器的工作范围时,停止带式输送机的运行,计算金属由于惯性移动的距离,并显示金属靠近哪个传感器,方便找到金属。人工检出大件金属后,传感器继续工作。
五、技术指标
参数 | 项目 | 技术指标 |
适用范围 | 适用输送带宽度 | 600 mm ~2 4 00mm |
输送带运行速度 | 0.2~6m/s | |
工作环境 | 工作电压 | AC127V/660V。 |
环境 温度 | -25℃~85℃ | |
环境 湿度 | ≤96%RH | |
防爆性能 | 金属探测传感器 防爆形式 | 本质安全型 |
主机防爆形式 | 本质安全型 | |
电源防爆形式 | 隔爆兼本安型 | |
检测性能 | 检测灵敏度 | ¢15mm * ¢15mm |
检测准确率 | ≥99% | |
Z 大探测距离 | 10 00mm | |
输出继电器 | 输出继电器容量 : 250V/3A ;两对常开,两对常闭。 | |
外壳防护等级 | IP54 | |
通讯接口 | 以太网/CAN/RS485/RS232/光纤 | |
整机功率 | 80W | |
整机质量 | 50Kg |
六、实现的功能
l 检测煤流中的铁质金属并判断其相对大小及 输送带 停机后的相对位置 ;
l 智能控制终控设备如皮带停车、除铁器 及卸铁胶带 的 启 停等 ;
l 当铁质金属长度大于设定值时,能控制胶带机停机或者就地接入本地语音报警。
l 智能控制除铁器的 启 停,即实现监测到铁器开启除铁器,无铁器时自动关闭除铁器的功能。当本装置发生故障时,系统能自动脱离对终控设备的控制,不会影响现场原有设备的正常使用。
l 用户可根据实际需求设置检测铁质金属的下限值和上限值,当铁质金属小于下限值时放弃清除。当铁质金属长度大于设定值时(超出除铁器的工作范围),能控制胶带机停机或者发送远程报警信号给监控室,同时就地进行声光报警。
l 能智能区分铁质金属和皮带扣、钢绳芯接头等,区分准确率 ≥99% ( 可 对金属和皮带扣、钢绳芯接头等区分策略做详细说明)。
l 能探测到的金属体积小于 ¢ 15mm * 15mm
l 预防长金属造成输送带纵向撕裂和破碎机卡死等事故。
l 具有传感器信号实时查看功能。 能实时记录检测到的铁器数量和除铁器的工作时间,并能保存至少 3个月的运行数据 。
l 整套装置提供 CAN/ RS232/ RS485/以太网/光纤接口,可与矿 上 带式输送机集控系统、除铁器、防爆电控柜可靠通讯和连锁。
l 可与地面计算机 /控制中心后台连接,配套系统软件可实时显示系统各工作状态。对设备参数、工作状态实时监控。在多级输送带上同时安装本装置时,可实现对煤流内大块危险铁质金属所处位置的实时 跟踪 监控。
l 搭配高速 高清防爆摄像头, 可具备定位拍照功能。可对发现铁质金属处做图像捕捉 /抓拍,并将图像传至 监控中心 计算机。
七、产品特点
n 探测范围宽: Z 优灵敏度为 ¢ 15x15 ,能准确探测混入输送带煤流中的锚杆、锚索、托盘等支护材料、采煤机截齿等各类大小金属。
n 探测距离远: Z 远探测距离 1000mm 。
n 可靠性高: 传感器电路设计中采用 对数放大器和数字相移锁相环自动增益控制技术,信号处理采用大规模单片机技术,稳定可靠。
n 安装调试方便,免维护,使用寿命长。
八、设备配置清单 ( 1.2m为例)
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