專利名稱：雙檢測線圈金屬探測方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對于帶式輸送機(jī)運送散狀物料中混有金屬物體的信號探測方法和裝置。
金屬探測裝置是用于檢測運輸加工物料中混入的金屬物體，其應(yīng)用范圍廣泛。如在冶金行業(yè)的高爐、燒結(jié)、原料中的運輸物料都通過帶式輸送機(jī)傳送的，且運輸物料在進(jìn)入下道工序前均需進(jìn)行金屬探測裝置檢測，如圖4、圖5所示?，F(xiàn)有的金屬探測器采用電磁振蕩式，其原理是檢測渦流損耗，該金屬探測裝置由一個檢測線圈和一個控制裝置構(gòu)成，檢測線圈與控制裝置內(nèi)部的電子器件組成一個L(檢測線圈)C(控制裝置內(nèi)部的電子器件)振蕩器，這個振蕩器在外部條件不變的情況下維持一定幅度的等幅振蕩，當(dāng)被測金屬物以一定的速度通過檢測線圈時，被測金屬物的鐵損引起渦流損耗，使振蕩器的Q值降低，從而使振蕩器的振蕩電流增大。此時，振蕩器要維持振蕩電源必須向振蕩器補(bǔ)充供電，這樣在電源的負(fù)載電阻上就有一個電壓的跳變，這個微小的電壓跳變經(jīng)電路處理就是有金屬信號，見圖6。金屬探測器在工作過程中，檢測線圈的工作方式是被檢測物料必須要穿過檢測線圈的磁場，所以檢測線圈不能被屏蔽，必須裸露在工作現(xiàn)場，這決定了檢測線圈的磁場易受環(huán)境中的外界因素所影響，如機(jī)械震動、周圍金屬移動、外界強(qiáng)電磁場的干擾和供電電源質(zhì)量等諸多因素造成檢測線圈磁場變化，使金屬探測器產(chǎn)生誤動作，引起帶式輸送機(jī)運行的時斷時續(xù)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的連續(xù)性。
本發(fā)明的目的在于提供一種雙檢測線圈金屬探測方法和實施該方法的裝置。該方法通過設(shè)置兩個檢測線圈，給予檢測到的信號特定的特征，通過對檢測信號的運算處理后輸出有金屬的信號。該裝置靈敏度高，抗干擾性好，調(diào)整容易，適用于檢測輸送各種物料中混雜的金屬物體。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種雙檢測線圈金屬探測方法，是在帶式輸送機(jī)的皮帶上設(shè)置兩個前后檢測線圈，被檢測金屬經(jīng)過兩個檢測線圈時先后被檢測到a、b信號和通過兩個檢測線圈所需的時間t，將a、b信號和時間t送到信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路運算，信號處理過程包括如下步驟(1)開始；(2)初始化，預(yù)置通過兩個檢測線圈所需的時間T、預(yù)定延時時間T1，計時器清零；(3)判別是否讀取數(shù)據(jù)，是，進(jìn)行下一步，否，重新進(jìn)入(3)；(4)判別有否a信號，有，計時開始，并進(jìn)行下一步，否，重新進(jìn)入(4)；(5)判別t是否大于等于T，是，進(jìn)行下一步，否，進(jìn)入(8)；(6)判別有否b信號，有，輸出有鐵信號，并進(jìn)行下一步，否，進(jìn)入(9)(7)停止計時，計時器清零，進(jìn)入(4)；(8)判別有否b信號，有，進(jìn)入(7)，否，進(jìn)入(5)；(9)判別t是否大于等于T+T1，是，進(jìn)入(7)，否，進(jìn)入(6)。
上述的雙檢測線圈金屬探測方法中，所述a、b信號取信號觸發(fā)的上升沿作為a、b信號。
一種實施上述雙檢測線圈金屬探測方法的裝置，兩個檢測線圈的檢測電路均由檢測線圈串接振蕩電路、信號檢測電路和信號預(yù)處理電路，信號靈敏度調(diào)節(jié)電路同時接信號預(yù)處理電路，a、b信號預(yù)處理電路并接信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路，信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路與特征數(shù)據(jù)存儲電路相連進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和比較，信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路輸出接檢測信號輸出電路輸出有金屬信號。
上述的雙檢測線圈金屬探測裝置中，所述信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路接工作方式選擇電路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，工作方式選擇電路接采集特征數(shù)據(jù)處理電路，采集特征數(shù)據(jù)處理電路處理數(shù)據(jù)后經(jīng)工作方式選擇電路輸出到特征數(shù)據(jù)存儲電路內(nèi)存儲，工作方式選擇電路接受工作方式選擇開關(guān)輸出的信號控制。
本發(fā)明雙檢測線圈金屬探測方法的工作原理是對兩個檢測線圈中檢測到的過鐵信號和信號間的時間間隔進(jìn)行運算，運算根據(jù)被存儲在存儲器中的被檢測信號具有時序和時間間隔的特征進(jìn)行判斷，并預(yù)定一個延時時間，延時時間可根據(jù)經(jīng)驗和實驗取得，經(jīng)運算后輸出有金屬信號，用于指示與金屬探測裝置配套的除鐵器工作。存儲器中時序和時間間隔的特征數(shù)據(jù)取得是將工作方式選擇開關(guān)選擇在特征數(shù)據(jù)采集檔，對在帶式輸送機(jī)上隨物料一起以一定速度運動的試塊進(jìn)行檢測，將檢測線圈檢測到的時序和時間間隔的特征信號采集并處理后存儲在特征數(shù)據(jù)存儲器中，以便在工作方式選擇開關(guān)選擇在正常工作狀態(tài)檔時讀取和比較。
實施雙檢測線圈金屬探測方法的裝置是參照現(xiàn)有電磁振蕩式金屬探測器，設(shè)置兩組檢測線圈的檢測電路，兩組檢測信號預(yù)處理電路并接信號辨別處理及數(shù)據(jù)處理電路，經(jīng)該電路與特征數(shù)據(jù)存儲電路讀取和比較后輸出結(jié)果到檢測信號輸出電路并輸出有金屬信號。采集特征數(shù)據(jù)處理電路經(jīng)工作方式選擇電路與信號辨別處理及數(shù)據(jù)處理電路和特征數(shù)據(jù)存儲電路相連，檢測線圈檢測的時序和時間間隔特征信號經(jīng)信號辨別處理及數(shù)據(jù)處理電路和采集特征數(shù)據(jù)處理電路運算后，被采集特征數(shù)據(jù)處理電路輸出并存儲在特征數(shù)據(jù)存儲電路內(nèi)。
雙檢測線圈金屬探測方法和實施該方法的裝置，克服了如機(jī)械震動、外界強(qiáng)電磁場的干擾、供電電源質(zhì)量等因素引起的檢測線圈磁場變化對兩個檢測線圈的影響，因為這些干擾源是同時作用于兩個檢測線圈，它們的特征是同期的，不帶有時序特征和特定的時間間隔特征。同時雙檢測線圈金屬探測裝置也克服了周圍金屬物的移動造成檢測線圈磁場變化的影響，因為周圍金屬物的移動作用于某個檢測線圈、或同時作用于兩個檢測線圈，其信號并不具有特定的時序特征和時間間隔特征，因此雙檢測線圈金屬探測裝置既具有檢測靈敏度高、又具有抗干擾性好的特點，并且由于采用電子電路處理信號，調(diào)整也較容易。


圖1為本發(fā)明雙檢測線圈金屬探測方法中信號處理流程圖，圖2為雙檢測線圈金屬探測裝置電路框圖，圖3為雙檢測線圈安裝示意圖，圖4為現(xiàn)有技術(shù)中檢測線圈安裝示意圖，圖5為圖4的側(cè)視圖，圖6為電磁振蕩式金屬探測裝置電路框圖。
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的實施例。
參見圖3，雙檢測線圈金屬探測裝置的檢測線圈A、B按帶式輸送機(jī)運送物料的方向前后順序安裝，兩檢測線圈距離L，帶式輸送機(jī)運行速度為V，則被檢測金屬物經(jīng)過檢測線圈A、B的時間為t=L/V，檢測線圈A檢測到的進(jìn)鐵信號為a，經(jīng)過時間t后檢測線圈B檢測到的進(jìn)鐵信號為b。為了精確的進(jìn)行信號處理，在處理信號時只選取信號的上升沿作為a、b信號，a、b信號上升沿的時間間隔為t。參見圖2，雙檢測線圈金屬探測裝置的檢測線圈A、B的檢測電路是采用結(jié)構(gòu)、參數(shù)相同的電磁振蕩式電路。以檢測線圈A為例，即a信號檢測線圈1串接振蕩電路2、a信號檢測電路3和a信號預(yù)處理電路5,a信號靈敏度調(diào)節(jié)電路4同時接a信號預(yù)處理電路5；檢測線圈B的檢測電路與檢測線圈A相同。a信號預(yù)處理電路5和b信號預(yù)處理電路10輸出并接信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路13，信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路13接工作方式選擇電路14，工作方式選擇電路14接工作方式選擇開關(guān)16，該選擇開關(guān)16有二檔，即特征數(shù)據(jù)采集和正常使用。選擇開關(guān)16選在特征數(shù)據(jù)采集檔，則檢測線圈A、B檢測在帶式輸送機(jī)上運送物料中混入的金屬試塊，檢測得到a信號和經(jīng)過時間t得到的b信號，經(jīng)信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路13運算后，輸出通過工作方式選擇電路14輸入到采集特征數(shù)據(jù)處理電路15，經(jīng)采集特征數(shù)據(jù)處理電路15運算后得到試塊經(jīng)過檢測線圈A、B的時間T和設(shè)定延時時間T1，再通過工作方式選擇電路14將T和T1存儲在特征數(shù)據(jù)存儲電路11中。當(dāng)工作方式選擇開關(guān)16置于正常使用檔，則工作方式選擇電路14輸出指令給信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路13按正常使用檢測，信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路13將檢測線圈A、B檢測得到的a、b信號和a、b信號的時間間隔t與存儲在特征數(shù)據(jù)存儲電路11中的特征數(shù)據(jù)T、T+T1比較，經(jīng)不斷讀取和比較的運算后輸出結(jié)果到檢測信號輸出電路12，由檢測信號輸出電路12輸出有金屬的信號17至與雙檢測線圈金屬探測裝置配套的除鐵裝置上。
權(quán)利要求
1．一種雙檢測線圈金屬探測方法，其特征是在帶式輸送機(jī)的皮帶上設(shè)置兩個前后檢測線圈，被檢測金屬經(jīng)過兩個檢測線圈時先后被檢測到a、b信號和通過兩個檢測線圈所需的時間t，將a、b信號和時間t送到信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路運算，信號處理過程包括如下步驟(1)開始；(2)初始化，預(yù)置通過兩個檢測線圈所需的時間T、預(yù)定延時時間T1，計時器清零；(3)判別是否讀取數(shù)據(jù)，是，進(jìn)行下一步，否，重新進(jìn)入(3)；(4)判別有否a信號，有，計時開始，并進(jìn)行下一步，否，重新進(jìn)入(4)；(5)判別t是否大于等于T，是，進(jìn)行下一步，否，進(jìn)入(8)；(6)判別有否b信號，有，輸出有鐵信號，并進(jìn)行下一步，否，進(jìn)入(9)(7)停止計時，計時器清零，進(jìn)入(4)；(8)判別有否b信號，有，進(jìn)入(7)，否，進(jìn)入(5)；(9)判別t是否大于等于T+T1，是，進(jìn)入(7)，否，進(jìn)入(6)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙檢測線圈金屬探測方法，其特征是a、b信號取信號觸發(fā)的上升沿作為a、b信號。
3．一種實施權(quán)利要求1所述雙檢測線圈金屬探測方法的裝置，其特征是兩個檢測線圈(A、B)的檢測電路均由檢測線圈(1、6)串接振蕩電路(2、7)、信號檢測電路(3、8)和信號預(yù)處理電路(5、10)，信號靈敏度調(diào)節(jié)電路(4、9)同時接信號預(yù)處理電路(5、10)，a、b信號預(yù)處理電路(5、10)并接信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路(13)，信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路(13)與特征數(shù)據(jù)存儲電路(11)相連進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和比較，信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路(13)輸出接檢測信號輸出電路(12)輸出有金屬信號(17)。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙檢測線圈金屬探測裝置，其特征是信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路(13)接工作方式選擇電路(14)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，工作方式選擇電路(14)接采集數(shù)據(jù)特征處理電路(15)，采集數(shù)據(jù)特征處理電路(15)處理數(shù)據(jù)后經(jīng)工作方式選擇電路(14)輸出到特征數(shù)據(jù)存儲電路(11)內(nèi)存儲，工作方式選擇電路(14)接收工作方式選擇開關(guān)(16)輸出的信號控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及對于帶式輸送機(jī)運送散狀物料中混有金屬物體的信號探測方法和裝置。一種雙檢測線圈金屬探測方法,是在帶式輸送機(jī)的皮帶上設(shè)置兩個前后檢測線圈,被檢測金屬經(jīng)過兩個檢測線圈時先后被檢測到a、b信號和通過兩個檢測線圈所需的時間t,將a、b信號和時間t送到信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路運算,并輸出運算結(jié)果。實施該方法的裝置包括兩個檢測線圈的檢測電路并接信號辯別處理及數(shù)據(jù)處理電路,輸出接檢測信號輸出電路。
文檔編號G01N27/72GK1314590SQ0111282
公開日2001年9月26日 申請日期2001年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月30日
發(fā)明者韓明明, 江通, 過建中, 胡仲文, 梅夏明 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 上海信通機(jī)電工程有限公司