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原文传递一种皮带机托辊运行状态检测系统及方法

专利名称：	一种皮带机托辊运行状态检测系统及方法
摘要：	本发明涉及一种皮带机托辊运行状态检测系统及方法，属于检测技术领域。该系统包括控制系统、光电信号转换系统、探测光缆和应力单元；其中光电信号转换系统分别与控制系统和探测光缆连接；探测光缆布置在托辊圆柱体端面的下侧。通过应力单元改变探测光缆中光纤的折射率，从而可基于光时域反射技术并根据托辊转动引起的应力变化来判断的托辊的运行状态，具体地，向探测光缆输出脉冲光信号可获得光纤中产生的瑞利散射光信号，对瑞利散射光信号进行光电转换后分析处理，即可实现托辊运行状态的检测。本发明方法简单，成本低，且检测可靠性高。
专利类型：	发明专利
申请人：	中冶赛迪工程技术股份有限公司;中冶赛迪技术研究中心有限公司
发明人：	何小莉;龙灏;陈尚伦;刘瀚立
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-07T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202311155633.5
公开号：	CN117023040A
代理机构：	北京同恒源知识产权代理有限公司
代理人：	方钟苑
分类号：	B65G43/00;B;B65;B65G;B65G43;B65G43/00
申请人地址：	400013 重庆市渝中区双钢路1号;
主权项：	1.一种皮带机托辊运行状态检测系统，其特征在于：该系统包括控制系统、光电信号转换系统、探测光缆和应力单元；所述应力单元包括微型永磁铁贴片和微型铁片；所述光电信号转换系统分别与控制系统和探测光缆连接；所述探测光缆布置在托辊圆柱体端面的下侧；所述微型永磁铁贴片固定在所述托辊圆柱体的端面的圆周上；所述微型铁片固定在探测光缆上距托辊圆柱体端面圆心最近的位置处。 2.根据权利要求1所述的皮带机托辊运行状态检测系统，其特征在于：所述光电信号转换系统包括依次连接的激光器、光调制器、放大滤波器、环形器和光电探测器；所述光调制器和光电探测器分别与控制系统连接，所述环形器与探测光缆连接。 3.基于权利要求1或2所述系统的皮带机托辊运行状态检测方法，其特征在于：该方法基于光学时域反射技术，通过向探测光缆输出脉冲光信号以获得瑞利散射光信号，将该瑞利散射光信号进行光电转换后获得光时域反射信号，并对光时域反射信号进行处理分析，从而实现皮带机托辊运行状态的检测。 4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于：对光时域反射信号进行处理的方式为：以周期触发脉冲作为一个信号采集时间单元，以每个托辊对应处的探测光缆作为空间采集点，多次采集光时域反射信号分别构建空间响应信号矩阵和时空响应信号矩阵，从而得到每个空间采集点的时间响应信号矩阵。 5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于：对光时域反射信号进行分析具体为：对于任一空间采集点的时间响应信号，若其信号强度呈现为周期性变化，且变化周期与托辊转动周期相同，则该空间采集点对应的托辊转动正常；若信号强度无变化或变化规律异常，则该空间采集点对应的托辊停转或转动异常。 6.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于：脉冲光信号的触发频率fm需满足以下条件：式中，c表示真空中的光速，L表示皮带机总长度，ng表示光纤折射率。 7.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于：脉冲光信号的脉冲宽度Tw、光电探测器的带宽fd以及数据采集器的采样频率fs需分别满足：式中，c表示真空中的光速，ng表示光纤折射率，ΔL表示相邻托辊间的距离。 8.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于：时间单元的数量M需满足以下条件：式中，r表示托辊正常转动时的转速，m为一常数，fs表示数据采集器的采样频率。
所属类别：	发明专利