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在煤礦企業(yè)，帶式輸送機(jī)作為煤炭輸送的重要手段，具有連續(xù)輸送能力強(qiáng)、運(yùn)行效率高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等諸多優(yōu)點(diǎn)。但在其運(yùn)行過(guò)程中，幾乎所有用戶都存在有不同程度的縱向撕裂問(wèn)題，成為帶式輸送機(jī)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(jī)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(jī)的運(yùn)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(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)出一種新型的基于紅外傳感器的帶式輸送機(jī)縱向撕裂監(jiān)測(cè)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(dòng)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(chǎng)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(qiáng)的電磁干擾信號(hào)。因此，用于井下監(jiān)測(cè)任務(wù)的傳感器比普通應(yīng)用環(huán)境下的監(jiān)測(cè)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(qiáng)，抗環(huán)境光干擾能力強(qiáng)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(duì)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(cè)頻率較高的被測(cè)信號(hào)和模擬量信號(hào)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)；狹角型對(duì)射式光電傳感器抗鄰組干擾能力強(qiáng)，監(jiān)測(cè)距離遠(yuǎn)，可監(jiān)測(cè)不透明物體；紅外線具有靈敏度高、穩(wěn)定性強(qiáng)和抗干擾強(qiáng)的特點(diǎn)。綜合三者特性，本文的監(jiān)測(cè)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(duì)射式。
二、傳感器可靠性設(shè)計(jì)
對(duì)射式紅外線光電傳感器因監(jiān)測(cè)距離大、監(jiān)測(cè)精度高而廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。但是一般的紅外線光電傳感器在較強(qiáng)光電干擾場(chǎng)合下運(yùn)行狀態(tài)不佳，如果應(yīng)用到井下勢(shì)必會(huì)給井下生產(chǎn)帶來(lái)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(duì)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(jìn)入受光器引起的誤動(dòng)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(dòng)作情況的發(fā)生。
三、傳感器監(jiān)測(cè)方案
造成強(qiáng)力皮帶機(jī)縱向撕裂的主要原因是煤倉(cāng)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(cāng)中間而造成的輸送帶與異物之間壓力增大，使其對(duì)輸送帶的劃傷迅速加深，最終扎穿膠帶形成撕裂。所以， 煤倉(cāng)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(hù)裝置就裝在此處，由兩組共6支傳感器組成，分前后兩個(gè)倉(cāng)。
