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在煤礦企業(yè)，帶式輸送機作為煤炭輸送的重要手段，具有連續(xù)輸送能力強、運行效率高、易于實現(xiàn)自動控制等諸多優(yōu)點。但在其運行過程中，幾乎所有用戶都存在有不同程度的縱向撕裂問題，成為帶式輸送機三大災(zāi)害之一(縱向撕裂、橫向撕斷、火災(zāi))。在煤礦井下，一旦出現(xiàn)皮帶機縱向撕裂現(xiàn)象，直接和間接的損失十分巨大，是安全生產(chǎn)的巨大隱患。本文將帶式輸送機的運行理論、防止輸送帶縱向撕裂的應(yīng)用技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)有機結(jié)合，設(shè)計出一種新型的基于紅外傳感器的帶式輸送機縱向撕裂監(jiān)測系統(tǒng)，能改善現(xiàn)有系統(tǒng)可靠性不高、抗干擾能力差、常因誤動作停車而影響正常生產(chǎn)的不良狀況。
由于輸送帶的應(yīng)用場所環(huán)境復(fù)，生產(chǎn)中不僅伴有大量灰塵、油污及其它不同光譜的光線，而且有很強的電磁干擾信號。因此，用于井下監(jiān)測任務(wù)的傳感器比普通應(yīng)用環(huán)境下的監(jiān)測傳感器在可靠性性能上就有更高的要求，不僅要具備靈敏度高、抗電磁干擾性能好的特性，還得具備光線穿透能力強，抗環(huán)境光干擾能力強的優(yōu)越品質(zhì)，才能適應(yīng)井下環(huán)境，保障安全生產(chǎn)。
一、傳感器選型
對各種光學(xué)傳感器原理、特性及應(yīng)用的分析可知：光電二極管光照特性的線性度好，響應(yīng)頻率快，在監(jiān)測頻率較高的被測信號和模擬量信號中具有明顯的優(yōu)勢；狹角型對射式光電傳感器抗鄰組干擾能力強，監(jiān)測距離遠，可監(jiān)測不透明物體；紅外線具有靈敏度高、穩(wěn)定性強和抗干擾強的特點。綜合三者特性，本文的監(jiān)測傳感器是以光電二極管作為光敏元件的、放大器內(nèi)置的狹角型對射式。
二、傳感器可靠性設(shè)計
對射式紅外線光電傳感器因監(jiān)測距離大、監(jiān)測精度高而廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。但是一般的紅外線光電傳感器在較強光電干擾場合下運行狀態(tài)不佳，如果應(yīng)用到井下勢必會給井下生產(chǎn)帶來安全隱患。為了從根本上提高傳感器的可靠性，本文在普通對射式紅外光電傳感器的基礎(chǔ)上，采用了紅外光脈沖調(diào)制技術(shù)，發(fā)射端發(fā)射紅外線高頻調(diào)制波，接收回路中采用帶通濾波器，有效地防止了其它頻率的紅外光線進入受光器引起的誤動作，還能夠大大提高紅外線的穿透能力，有效防止由于傳感器應(yīng)用環(huán)境灰塵較大或傳感器鏡頭上沾有少量油污、煤粉等原因影響了紅外線的傳輸和接收而造成誤動作情況的發(fā)生。
三、傳感器監(jiān)測方案
造成強力皮帶機縱向撕裂的主要原因是煤倉落料口落下的煤中夾帶的矸石、角鋼、槽鋼、鋼釬等異物卡在輸送帶與煤倉中間而造成的輸送帶與異物之間壓力增大，使其對輸送帶的劃傷迅速加深，最終扎穿膠帶形成撕裂。所以， 煤倉落料口處最易發(fā)生輸送帶縱向撕裂， 本文的縱向撕裂保護裝置就裝在此處，由兩組共6支傳感器組成，分前后兩個倉。
