于交變磁場中或時，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流，以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。
[0018]如圖3所示，電渦流傳感器工作原理就是電渦流效應(yīng)。當(dāng)接通傳感器系統(tǒng)電源時，在前置器內(nèi)會產(chǎn)生一個高頻信號，該信號通過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產(chǎn)生交變磁場HI。如果在磁場Hl的范圍沒有金屬導(dǎo)體接近，則發(fā)射到這一范圍內(nèi)的能量都會被釋放；反之，如果有金屬導(dǎo)體接近探頭頭部，則交變磁場Hl將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場，該電渦流場也會產(chǎn)生一個方向與Hl相反的交變磁場H2。由于H2的反作用，就會改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位，即改變了線圈的有效阻抗。這種變化與電渦流效應(yīng)有關(guān)，也與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)(與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線圈幾何參數(shù)、激勵電流頻率以及線圈到金屬導(dǎo)體的距離參數(shù)有關(guān))。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的，其性能是線形和各向同性的，則線圈一一金屬導(dǎo)體系統(tǒng)可由磁導(dǎo)率U、電導(dǎo)率σ、尺寸因子r、線圈與金屬導(dǎo)體距離δ、線圈激勵電流I和頻率ω來描述。因此線圈的阻抗可用函數(shù)Z=F (U，σ，r，δ，I，ω)來表示。如果控制U，σ，r，I，ω恒定不變，那么阻抗Z就成為距離的單值函數(shù)，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數(shù)為一非線形函數(shù)，其曲線為“S”型曲線，在一定范圍內(nèi)可以近似為一線形函數(shù)。通過前置器電子線路的處理，將線圈阻抗Z的變化，即頭部體線圈與金屬導(dǎo)體的距離δ的變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化。輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化，電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。
[0019]如圖4所示，圖中包括電機1、減速器2、盤形制動器3、制動盤4、電渦流傳感器5、卷筒6、液壓站7，電機1、減速器2、卷筒6平行安裝，制動盤4焊接在卷筒6上。礦井提升機總共有四副盤形制動器3，盤形制動器3通過地基分別安裝在制動盤4兩側(cè)。電渦流傳感器5的探頭分別安裝在盤形制動器3上，每一對電渦流傳感器5安裝時距離制動盤4的距離是一樣的。
[0020]在礦井提升機運行過程中，制動盤4會出現(xiàn)細(xì)小的正常偏擺，也可能由于安裝不好或者磨損量大出現(xiàn)不正常的故障偏擺。電渦流傳感器5不斷采集制動盤4偏擺數(shù)據(jù)，所有的電渦流傳感器5采集的數(shù)據(jù)進入調(diào)頻式測量電路，調(diào)頻式測量電路將0~25mm的閘盤偏擺量通過檢測、震蕩和放大處理轉(zhuǎn)換為0~5V的直流電壓信號，直流電壓信號通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后輸入到DSP控制器，DSP控制器具有強大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠同時比較好幾路不同的數(shù)據(jù)信息，如果閘盤發(fā)生偏擺，則同一對制動閘座上的電渦流傳感器的數(shù)據(jù)將發(fā)生變化，DSP控制器通過比較電渦流傳感器的數(shù)據(jù)，判斷閘盤偏擺程度，如果制動閘盤偏擺量超過安全范圍，DSP控制器報警并輸出信號至盤形制動器3，使得礦井提升機停止工作，以便及早排除故障及時發(fā)出報警信息。
【主權(quán)項】
1.一種礦井提升機制動閘盤偏擺檢測裝置，其特征在于:包括電渦流傳感器、調(diào)頻式測量電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP控制器、礦井提升機控制裝置和報警裝置，所述電渦流傳感器安裝在礦井提升機控制裝置上，電渦流傳感器的信號輸出端與調(diào)頻式測量電路的輸入端相連，調(diào)頻式測量電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP控制器依次串接，DSP控制器分別與礦井提升機控制裝置、報警裝置相連。
2.如權(quán)利要求1所述的礦井提升機制動閘盤偏擺檢測裝置，其特征在于:所述調(diào)頻式測量電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第一三極管、第二三極管和第一電感，所述第二電阻的一端接地，另一端與第一三極管的基極相連，第一電容并接在第二電阻兩端，第一三極管的發(fā)射極經(jīng)第四電阻后接地，第一三極管的集電極經(jīng)第三電阻、第一電感后與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，所述第一電阻的一端與第一三極管的基極相連，另一端連接在第三電阻與第一電感之間，所述第三電容的一端接地，另一端與第一三極管的發(fā)射極相連，所述第二電容的一端與第一三極管的發(fā)射極相連，另一端經(jīng)第四電容后與第二三極管的基極相連，電渦流傳感器的信號輸出端連接在第二電容與第四電容之間，第二三極管的發(fā)射極經(jīng)第六電阻后接地，第二三極管的集電極經(jīng)第一電感后與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，第五電阻串接在第二三極管的基極與集電極之間，第五電容的一端與第二三極管的發(fā)射極相連，另一端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，第六電容的一端與第二三極管的集電極相連，另一端接地。
3.如權(quán)利要求1所述的礦井提升機制動閘盤偏擺檢測裝置，其特征在于:所述礦井提升機控制裝置為盤形制動器。
4.如權(quán)利要求1所述的礦井提升機制動閘盤偏擺檢測裝置，其特征在于:所述報警裝置為蜂鳴器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種礦井提升機制動閘盤偏擺檢測裝置，包括電渦流傳感器、調(diào)頻式測量電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP控制器、礦井提升機控制裝置和報警裝置，所述電渦流傳感器安裝在礦井提升機控制裝置上，電渦流傳感器的信號輸出端與調(diào)頻式測量電路的輸入端相連，調(diào)頻式測量電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP控制器依次串接，DSP控制器分別與礦井提升機控制裝置、報警裝置相連。本實用新型通過電渦流傳感器實時檢測礦井提升機制動閘盤的偏擺情況，偏擺量超過安全范圍時，DSP控制器報警并輸出信號至礦井提升機控制系統(tǒng)，使得礦井提升機停止工作，以便及早排除故障，大大降低了因為礦山巡視人員忽略檢查而造成安全事故的概率。
【IPC分類】B66B5-02, F16D66-00
【公開號】CN204434017
【申請?zhí)枴緾N201520085896
【發(fā)明人】楊錦濤, 王晨, 曹勝, 余宏偉, 王西濤, 郭鑫
【申請人】長沙礦山研究院有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年2月6日