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礦井提升載荷監測傳感器的監測方法分析

發布時間:時間:2020/8/26 10:31:35人氣:


一,礦井提升載荷監測傳感器的監測的必要性分析


 。,礦井提升機是煤礦生產的重中之重,提升機的安全運行與人員和設備的安全息息相關。如果提升機不能正常運行,整個生產系統都會受到影響,給煤礦帶來不可估量的損失,因此必須確保提升機安全運行。然而提升機的安全事故時有發生,尤其是提升機在提升時的提升載荷監測傳感器的過載問題,更是會對提升機的安全運行造成極大的安全隱患。


 。,為了避免因過載或欠載等現象引發的安全事故,對提升機提升載荷的準確傳感器監測是必不可少的。目前,現有的產品一般是把載荷傳感器安裝在提升容器上,然后對采集到的信號進行處理得到數據。



       3,目前所存在的問題是:由于傳感器安裝在提升容器上,在提升機運行過程中,系統容易受到影響,F在也有一部分煤礦選擇把傳感器安裝在天輪底部,但由于其結構設計不合理,安裝方式不恰當,造成傳感器在實際工作過程中數據測量不準確,不能準確提供實時在線監測數據。本傳感器由于安裝位置特殊,結構新穎,能夠消除上述不利影響,為提升機的安全運行提供有力的技術保障。


二,如何實現礦井提升載荷監測傳感器的監測性能?


 。,單繩提升機提升載荷監測的壓力傳感器,能夠實時準確監測提升機載荷的狀態,它包括對稱開在前后兩面的四個盲孔,盲孔底部貼有若干應變片。所述的盲孔通過穿線孔與走線槽相通。所述走線槽內置于壓力傳感器內部。壓力傳感器前后面開有異形槽。傳感器上下兩面對稱設有四個螺紋孔。



 。,螺紋孔與底座和軸承瓦座相連接,四個螺紋孔的規格為M30,同一表面的兩個螺紋孔中心相距90mm。盲孔的直徑為36mm,深32mm,呈對稱分布于前后兩個面中心孔相距202mm。異形槽兩端相距124mm,水平部分的直徑為10mm,垂直于水平的部分高為61mm,直徑為9mm。傳感器在安裝時與楔形塊之間空有2mm的空隙。


三,礦井提升載荷監測傳感器優勢分析


 。,單繩提升機的提升載荷監測傳感器置于天輪底座上,通過螺栓連接安裝于天輪軸承瓦座的底部。在鋼絲繩提升過程中,提升載荷通過天輪和軸承瓦座作用于壓力傳感器上,傳感器因受壓產生彈性形變,貼在盲孔處的應變片隨之產生彈性形變,經過轉換計算得出提升機鋼絲繩的載荷,從而實現在線測量。結構設計合理,不要更換提升機提升系統的任何部件,也不會對提升系統產生影響,可以實時的傳輸信號監測提升機是否超載、鋼絲繩張力是否超限,為提升機的安全運行提供有力的技術保障。

 。,不需要改變現有的提升機提升系統原有的性能參數和其它零件的結構及尺寸,就可以實現提升機載荷的在線監測,大大提高了提升機運行的可靠性?梢栽诰監測鋼絲繩的拉力,從而判斷提升重物是否超載、其結構簡單,測量精度高,具有廣泛的適用性。



四,礦井提升載荷監測傳感器的工作原理是什么?


 。,單繩提升機提升載荷監測的壓力傳感器在提升機工作過程中,載荷通過軸承瓦座作用于壓力傳感器,使之產生彈性形變,異形槽的存在放大了形變,運用受力分析軟件,可以明顯的觀察出盲孔的底部處于受力敏感區,故應變片貼在盲孔的底部。貼在盲孔底部的應變片隨之產生彈性形變。應變片的阻值發生變化,從而使加在電阻上的電壓發生變化。

       2,提升機工作中,重物產生的力均勻分布在天輪座上,進而使安裝在天輪底部的傳感器受力。每個傳感器均勻承受著重物產生的力,傳感器上應變片的阻值都會產生相應的變化。應變片阻值產生變化時通常較小,一般都組成應變電橋,并通過后續的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路,當應變片產生應變時,應變片產生ΔR1的電阻變化,電橋處于不平衡狀態。



  3,電橋輸出電壓正比于應變片發生應變時產生的電阻變化量。將傳感器采集到的數據通過信號采集傳輸裝置傳遞給上位機,上位機內嵌有提升機載荷檢測模塊。提升機載荷檢測模塊處理接收到的數據計算出提升機的提升載荷。

       4,提升機的提升載荷計算方法:假設提升機的提升載荷大小為N,應變片產生的電阻變化大小為。經過電橋電路和后續儀器的放大,電路中會得到一個輸出電壓。假設每個傳感器的應變片數目為K,則每個傳感器產生的輸出電壓為。若傳感器的數目為m,則傳感器產生壓的總的電變化為。假設,其中p與b都為未知數,經過測量校準,求得,則{**}終推導出提升機的提升載荷為,其中測量的范圍N可以人為輸入。測得的數據實時顯示在上位機上,實現對提升機提升載荷的實時監測。


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