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原文传递综采工作面刮板输送机链条状态检测装置及方法

专利名称：	综采工作面刮板输送机链条状态检测装置及方法
摘要：	本发明公开的一种综采工作面刮板输送机链条状态检测装置及方法，涉及链条检测技术领域。所述检测装置包括磁场发生装置和磁场检测装置；磁场发生装置包括可调直流源与多匝线圈，磁场检测装置包括检测探头、偏振器、光纤环形器、宽带光源以及光电探测器，检测探头包括反射镜、磁感线圈和磁光晶体，检测探头通过调整支架靠近链条实现在线检测。本发明先将刮板输送机链条磁化，链条缺陷产生的漏磁场与检测探头的磁感线圈互感，因互感在磁感线圈中产生的磁信号在磁光晶体中转变为光信号，光信号再转变为电信号，通过信号处理获得链条的状态信号，可实现链条的实时在线检测，确保刮板输送机安全稳定运行，规避煤矿生产安全隐患。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	中国矿业大学
发明人：	许少毅;薛宏宇;江红祥;李威;王禹桥;范孟豹;杨雪锋;陈瑶
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910610005.9
公开号：	CN110498188A
代理机构：	南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：	周敏
分类号：	B65G19/20(2006.01);B;B65;B65G;B65G19
申请人地址：	221116 江苏省徐州市铜山区大学路1号
主权项：	1.一种综采工作面刮板输送机链条状态检测装置，其特征在于，包括安装在链条(8)下方、磁化链条(8)的磁场发生装置以及安装在刮板输送机旁边的磁场检测装置；所述磁场发生装置包括可调直流源(1)以及与可调直流源(1)电连接的多匝线圈(2)，所述磁场检测装置包括检测探头(3)、偏振器(4)、光纤环形器(5)、宽带光源(6)以及光电探测器(7)，所述检测探头(3)与偏振器(4)相连，所述光纤环形器(5)有三个端口，分别与偏振器(4)、宽带光源(6)、光电探测器(7)相连；所述检测探头(3)通过调整支架靠近链条(8)实现在线检测。 2.根据权利要求1所述的综采工作面刮板输送机链条状态检测装置，其特征在于，所述检测探头(3)包括反射镜(31)、磁感线圈(32)和磁光晶体(33)，所述磁光晶体(33)具有两个端口，分别与偏振器(4)和反射镜(31)相连；所述反射镜(31)、磁感线圈(32)和磁光晶体(33)一起封装于直径10cm、长12cm的塑料壳内。 3.根据权利要求2所述的综采工作面刮板输送机链条状态检测装置，其特征在于，所述磁光晶体(33)为铋铁石榴石磁光晶体。 4.根据权利要求2所述的综采工作面刮板输送机链条状态检测装置，其特征在于，所述磁感线圈(32)为双层16匝、长250cm的闭环线圈。 5.根据权利要求1所述的综采工作面刮板输送机链条状态检测装置，其特征在于，所述可调直流源(1)的调节范围为0-500mA。 6.根据权利要求1所述的综采工作面刮板输送机链条状态检测装置，其特征在于，所述多匝线圈(2)为经过防爆处理的五层30匝、长10m的漆包线。 7.根据权利要求1所述的综采工作面刮板输送机链条状态检测装置，其特征在于，所述光纤环形器(5)消光比≥25dB。 8.一种使用权利要求1-7任一项所述的综采工作面刮板输送机链条状态检测装置进行链条状态检测的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤一：刮板输送机运行时，通过调节可调直流源(1)输出一定电流到多匝线圈(2)，多匝线圈(2)产生磁场使链条(8)磁化，当链条(8)磁饱和后，链条(8)裂纹的磁导率不同，会出现漏磁场，漏磁场含有链条(8)的状态信息；步骤二：漏磁场的存在使得链条(8)周围的磁场强度发生变化，当检测探头(3)靠近链条(8)时，检测探头(3)中的磁感线圈(32)会产生瞬时电流，瞬时电流中含有链条(8)的状态信息；步骤三：宽带光源(6)的输出光依次经过光纤环形器(5)、偏振器(4)后形成线偏振光，线偏振光经过磁光晶体(33)到达反射镜(31)后反射回来，反射回来的线偏振光再次经过磁光晶体(33)、偏振器(4)和光纤环形器(5)后到达光电探测器(7)；当线偏振光往返经过磁光晶体(33)时，根据法拉第磁光效应，瞬时电流产生的瞬时磁场使线偏振光的偏振面旋转与瞬时电流成比例的角度，因此到达光电探测器(7)的线偏振光包含有链条(8)的状态信息；步骤四：到达光电探测器(7)的线偏振光经过光电转换后变成电信号，电信号经过信号处理模块处理后得到链条(8)的状态信息。 9.根据权利要求8所述的综采工作面刮板输送机链条状态检测方法，其特征在于，步骤二中闭合磁感线圈(32)中的瞬时电流计算公式为：式中：i为瞬时电流；R为闭合磁感线圈(32)电阻；ΔΦ为磁通量变化；Δt为时间变化量。 10.根据权利要求8所述的综采工作面刮板输送机链条状态检测方法，其特征在于，步骤三中线偏振光法拉第旋转角度计算公式为：式中：ΔB为瞬时电流导致的磁感应强度变化量；V为磁光晶体(33)的Verdet常数；l为磁光晶体(33)的长度。
所属类别：	发明专利