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1、 一种新型的嵌入式电导检测; 智能输送带监测系统 Y. Pang, G. Lodewijks 抽象连续的运输系统例如皮带输送机系统扮演一个重要角色现今在后勤学、运输、存贮等等的工业领域。条件监测是一个建立的工具和广泛适用了于运输管理系统。 皮带输送机系统智能的监视仍然进入早期。本文介绍使用一个磁铁矩阵被埋置入传送带尸体和外部传感器同时查出和监测大多传送带参量的嵌入导电性侦查(ECD)技术。 作为新颖的无损检验(NDT)技术，它克服传统传送带监视技术缺点，并且它有绝对免修护，长的终身、non-contact监视和被动测量的特征。 在本文， ECD技术的主要原则的应用也延伸到自动被引导的车(AGV
2、s)的领域。标注期限AGVs，导电性侦查，传送带监视，智能的监视， NDT。一 介绍皮带输送机系统在许多工业领域扮演一个重要角色例如后勤学，运输，存贮，装配线，废物处理，开采，等等。连续物质转达由传动机有成为了仍然扩展的重要科学。 现今，由于它的经营和维护的相对地低投资、高信度和可及性和低成本，应用皮带传动机为处理材料用不同的方式广泛是和成功地接受以各种各样的产业。皮带输送机使用了150年。 表达材料的概念由传送带，然而，真正地未改变。 现今，皮带输送机为转达人使用(即。 机场)，开片衣料(即。 包裹明确)，大块固体物料(即。 开采)，等等。图1在显示皮带输送机的一种典型的应用明确小包市场。（
3、图一）今天，多数重要组分ofbelt输送机系统在真正的时间被监测。 传送带监视(信心树立举措)成为了为维护编程和皮带输送机系统控制战略的决心的一个建立的工具。 作为调制解调器运输管理系统，克服缺乏引起的操作的问题审查员领域知识，信心树立举措可以被自动化。 在将来，皮带输送机系统将有在传送带记录情况和系统的操作状态的智能的监控系统。 然而，传统技术当前没有集成调制解调器聪明的信心树立举措系统为会集高效率的信息、修造的决策支持的系统和数据采集。 主要原因是传统信心树立举措技术收集的信息的是坚硬由计算机系统代表和解释。 另外，不同的技术的组合对显示器传送带参量同时大多导致系统复杂性。本文提出嵌入导电
4、性侦查(ECD)为信心树立举措，新颖的无损检验(NDT)技术。 主要ECD系统在传送带的尸体被埋置由外部传感器和磁铁矩阵的组成。 ECD系统被设计监测传送带的情况和同时测量大多传送带参量在未来聪明的信心树立举措和控制系统。 这个系统采取磁性导电性理论克服传统信心树立举措技术的局限和获取调制解调器信心树立举措的多数好处和绝对免修护，长的终身， non-contact监视， NDT，被动测量的特征，等等。 ECD系统提供了一个简单的数据采集方法，把收集到的信息是直接理解的智能系统。在本文，在传统信心树立举措技术简要的概要以后在第II部分，第III部分描述ECD系统的主要原则和方法学。 第IV部分提
5、供一个智能的信心树立举措系统的计划描述。 实验室实验性根据ECD系统的原则的结果和应用在自动被引导的车(AGVs)的领域在第v.部分被提出。 本文在第VI.部分完成以有些结论。二 输送皮带监控 在过去的几十年中显着的发展放在皮带输送机系统。如今，研究主要是针对改善的业务皮带输送机系统的性能。在这方面，智能监测通过维护成本起着至关重要的作用低，皮带输送机系统盈利。一个智能煤层气发展的重要，这将影响未来的皮带输送机系统的应用动态测量和智能监控技术在控制系统。20世纪80年代初以来，煤层气的世界已经成为一个商业上可行的技术监测条件国税发电缆，钢丝绳芯输送带3。钢扫描线带是一种常见的技术，在这一领域。
6、此技术的先决条件“的钢丝帘线通过运行通过磁场的带。在过去的10年CBM主要集中在检测系统致命的伤害，例如，钢帘线的CAT.M MDR监测系统和CATM扫描4用基于磁通检查，带体破损检测5，拼接RIP监测6，等等。同时，一些相关方面非致命的损害，如输送机的退化系统和它的组件，还监测由一些技术，例如，检测所述盖的磨损层7，皮带张力监测8和输送机性能监控9。其他扫描系统也出现在最近几年，用于电涡流及其他磁技术。目前，最国税发输送带可以通过多种不同的检测参数超声波技术，激光技术，如技术，显微镜检查，微波探测，电磁感应，探测，转发器技术，等。但是，这些技术还没有用于任何煤层气的智能的方式。阻塞所造成的一
7、些传统技术的缺点。首先，几个技术收集到的信息通过图像，曲线，图片，图形，或线路上的一系列记录纸的长度。 从这些系统中的信息由训练有素的解释，转换和校准技术人员。无论怎样的信息，在“可视化图形”格式或更多的“用户友好”追踪格式，这些数据采集的结果是不适合楼宇监控系统的一种智能的方式，因为他们的计算机是不可理解的格式。 至目前为止，已经很难找到一个可靠的消息无损检测工具，提供了精确的，准确的数据分析数值模拟输送带本身。其次，有没有人一般的方法来同时测量尽可能多皮带输送机系统在一个监测参数系统。几个监测技术相结合，使监控系统的复杂性。此外，一个一些技术测量和监测样带输送机有免疫力低下恶劣的工业环境。
8、为了克服传统的煤层气技术的缺点实现煤层气一种智能的方式，一个概念监测系统来测量大部分的输送带参数同时提供电脑未来的智能煤层气和解释信息控制系统。三 作者：ECD SYSETM的原则和方法ECD系统是主要的信息采集部分，基本上是用来获取数据的智能CBM系统。A.主要原则 皮带输送机的状态监控是一个既定的维修计划的一部分，很多材料的处理操作。典型的方法是X射线，超声波，涡流电流，电感和电磁。 Ofthese方法，电磁已被最广泛使用的。当前技术采用的技术组合。 “基本概念是建立一个磁性或电气路径。带特征，损坏或任何变化运动将改变路径，并产生一个输出信号。 （图二）ECD检测和测量最国税发相对皮带输送
9、机的情况下的参数。的主要原理是利用嵌入胎体的磁体矩阵在传送带收集相对磁信号公开皮带输送机的情况下，当磁铁穿过外部传感器（图2）。每个磁铁产生一个信号当通过磁场传感器。的磁场传感器测量的磁场和/或磁通量评估一个潜在的，电流或电阻变化，因为的磁场强度和方向的变化。磁场传感器的输出可以是一个模拟cufrrent，电压或频率，或一个数字，并行或串行计算机信号，这符合要求的工业测量标准和数据通信的实现。B.的目标ofmonitoring和计量原则ECD系统主要检测和测量带参数的身份，位置，振动，速度，穿，的紧张，依此类推。监控目标的ECD系统可能会延长。1）标识和纵向位置两个主要任务包括在测量一个皮带的
10、身份。第一个是纵向位置身份，提出了精确的纵向位置的检测。第二个是拼接身份，标识的位置的不同的大型带熔接输送机。 （图三）为了实现的识别带的位置，一个或两个身份磁铁线是在ECD系统提供位置信息。标识线提供二进制位代码。图3显示了三个身份磁铁组在一个标识线，其中每个基团是由04的磁铁和，完全这个身份定义24 =16个位置。如果一个人设计的标识线（s）的L的参数（数身份线），锰（磁铁在一个身份号码组），然后确定位置的总数是2Lnn标识线不仅用于定义位置的皮带本身，但它们也可用来测量速度，张力，位置，侧面磨损，等等。2）振动 （图四）图4示出了带振动的测量原理。方差的磁铁和传感器之间的距离的原因的强度
11、的测定结果的差异磁场。根据传感器的灵敏度和类型，可能显示为电压或dBm输出的振动。3）磨损 磨损检测包括两个方面，皮带的磨损盖和皮带两侧的磨损。图5示出了盖的磨损检测。磁铁是嵌入，在同一深度，在皮带的胎体。该传感器被紧紧地压到带表面上的由一个弹簧，使距离传感器的传感器之间的下方的点，并磁铁保持不变。当发生磨损时，该距离减少，而磁信号变得更强。通过身份信息，的位置的组合确定磨损。 （图五）偏磨测量，磁铁放置在身份线应用。当设计的磁铁矩阵时，的标识线嵌入在中间他是边缘ofbelt尽可能靠近的线在垂直方向上，和作为尽可能接近在横向方向上的带束层边缘。当边缘磨损发生在某一个地方，具有一定的水平，磁铁会
12、失去了和磁铁信号从传感器上消失。4）“张力”，“潜在的RIP和过载保护在图6所示的原理示出的方法的测量皮带的张力。张力增加，可能表明改变皮带操作的带过载的情况下和/或潜在的带接头的翻录。在图6中，三个磁体，说磁铁，b和c，一个被放置的身份行上。磁铁b和c位于尾部和头部的一个接头，分别。磁铁a是位于外的接头区。 “之间的距离a和b，和b和c之间的距离是众所周知的，本来平等的。 （图六）每个磁体的时间戳通过传感器是可用的。在某种情况下的空载和健康带，每个磁体的时间戳被定义为T和TA0，Tbo其中表示的时间通过磁铁传感器。可以得到下面的关系Tcbo= Tbao，其中Tcbo=Tco-Tbo和Tbao
13、= Tbo-Tao道在某种情况下的加载和健康的皮带，时间戳记钽，T，和j，每个磁体被定义为。同样的，可以得到下面的关系：ATB，AI7bl=1，其中A7Tbl= TC1-TBL和ATB，AL = TBL-Tt8的标准随着时间 0时，皮带的张力的情况下是如下评价ATB，L-ATB，AO =0：无负载状态下，OT，L-O T-ATB：过载状态可以定义与另一个的接头中的一个潜在的翻录时间标准：T（ 0时的关系Alibo A-TBO吨。或ATcbl A7l TG被发现。5）速度 如上所讨论的，磁铁之间的距离a和体的B是知道的lbaO在卸载和健康状况并被称为lbaI在加载和健康的情况下。 当皮带处于稳定
14、运行的状态下，下面的关系：V =宝IATbaO=“平衡IATbal的其中v是皮带速度。6）横向位置和不对 （图七）已设计，采用了一系列的传感器标尺磁传感器检测错位振幅不断。图7给出了基本原理的传感器的统治者。两个传感器之间的距离取决于传感器的测量范围和距离时应该为了测量皮带小于测量范围不断的横向运动。每个传感器都有其自己的输出，如左侧所示图7。带的错位是通过首先监测检查哪个传感器被触发并进行评估磁信号的强度。C. ECD磁铁矩阵的磁体矩阵是由几个磁铁线。每个磁体的线是由一系列的磁铁组。每个磁铁组是由04的磁铁或一个单一的磁铁。图8和图9示出了5线磁铁矩阵包括两个身份线（-a和e）线，和三个一般
15、的线条（G-线，B，C，和d）。的设计原则的1)I-线和G线描述如下。 （图八） （图九）I线的I-线组成的系列的磁铁组。每磁铁组包括0至4磁铁，基本上都提供了二进制代码的纵向位置。一个完全的28 =64纵向位置确定的两个I-线ECD系统（图8）。的I-线被用来检测的纵向位置，带边缘的振动，紧张和潜在的裂口，带速度和带偏差。图8示出了该I-线被放置在每一侧的带尽可能从G-线，以避免磁与最接近的G线的干扰，当检测到横向带的位置。图9示出了该I-线放置在皮带中间的垂直方向避免丢失所造成的皮带罩磨损的磁铁。2）G-线G-线是由一系列单一磁铁。他们与带表面的振动，并提供信息尤其是带罩的磨损情况。3）密度他是
