專利名稱：微機速度檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微機速度檢測和保護(hù)裝置，特別是膠帶輸送機或其它輸送系統(tǒng)的測速保護(hù)裝置。
國內(nèi)還沒有成熟的符合運行要求的速度檢測器，寶鋼所用的“速度開閉器”是從日本引進(jìn)的，它是由膠帶帶動凸輪旋轉(zhuǎn)使永久磁鋼旋轉(zhuǎn)，鼠籠被動體產(chǎn)生電流，帶動支架旋轉(zhuǎn)，使行程開關(guān)動作，發(fā)出報警信號，其缺陷是功能少，穩(wěn)定性差，精度低，廠家無法調(diào)試整定值，必須具備專用調(diào)試設(shè)備。
本發(fā)明的任務(wù)在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種既能進(jìn)行速度檢測又能對膠帶打滑進(jìn)行報警的、抗干涉強、工作穩(wěn)定可靠的微機速度檢測器，為輸料行業(yè)提供有效可靠的速度檢測保護(hù)裝置，使輸料程控趕上國際水平。
本發(fā)明是通過如下方案實現(xiàn)的它由傳感器和微機控制部分組成。
傳感器選用霍爾集成塊為磁敏元件，它由支架、軸、軸承座、軸承、內(nèi)、外密封圈、磁架、磁鋼、霍爾架、霍爾集成塊、滾筒等組成。
微機控制部分包括外部設(shè)置、微處理器、自校系統(tǒng)、光電隔離、聲光報警系統(tǒng)、顯示電路、穩(wěn)壓電源等。
其工作原理是測量物(膠帶)與傳感器滾筒可靠接觸，當(dāng)膠帶縱向位移帶動滾筒旋轉(zhuǎn)，通過磁架使磁鋼隨之轉(zhuǎn)動，霍爾集成塊在磁場作用下經(jīng)差動放大，施密特觸發(fā)器整形輸出方波信號，該信號由電纜三接頭分別接入微機1.2.3處，由程序控制內(nèi)部設(shè)定時間中斷，記錄該時間內(nèi)輸入脈沖數(shù)，計算出線速度值V＝ (πD)/(a) ×b(M/S)，式中D-滾筒直徑，a-滾筒一周脈沖數(shù)，b-單位時間輸入電腦脈沖數(shù)。
在編制程序控制下，時間中斷、記錄、計數(shù)、計算、顯示不斷地循環(huán)進(jìn)行，并顯示了位移線速度。并與外部設(shè)置一級打滑警告值、二級打滑停機值不斷地進(jìn)行比較。本發(fā)明已編有4種程序微機片(IC4)1號片當(dāng)帶速低于一級打滑速度時，黃燈閃光發(fā)出救護(hù)車聲，并輸出警告信號。當(dāng)帶速低于二級打滑速度時，紅燈閃光發(fā)出警車聲，并輸出停機信號。
2號片具有1號片功能外，當(dāng)帶速在一級打滑段時，帶速呈上升趨勢不報警，反之即報。
3號片具有1號片功能外，當(dāng)帶速在一級打滑段和二級打滑段時，帶速呈上升趨勢不報警，反之即報。
4號片考慮輸送機存在“抖動”現(xiàn)象，3號片會頻繁報警，造成系統(tǒng)混亂。故4號片又增編帶速下降不是即報警，而是延時3秒報警。
例如4號片當(dāng)線速度與上次采樣值比較一次比一次大即V1＜V2＜V3…＜Vn，這說明帶速呈上升趨勢，雖帶速處于打滑段，但仍不報警，保證正常運行。當(dāng)采樣值V1＞V2＞V3…＞Vn，說明帶速呈下降趨勢，則可延時3秒鐘報警，如處一級打滑段，黃燈閃光發(fā)出救護(hù)車聲，并由接點4、5輸出警告信號;如處于二級打滑段，紅燈閃光，發(fā)出警車聲，并由接點6、7輸出停機信號，切斷電源，防止事故發(fā)生。
本發(fā)明設(shè)有自校系統(tǒng)，只要按下按鈕，即數(shù)顯3.38米/秒(設(shè)定)，這說明微機控制部分工作完全正常。如不能數(shù)顯正常線速度，則故障在控制箱以外的傳感器所致，故障很快可以尋找。
考慮開機帶速V＝0會發(fā)出停機信號，因此不加延時，就無法啟動。
考慮帶載起動常會發(fā)生在15秒鐘左右仍達(dá)不到額定正常速度仍處于打滑段，造成報警、停機、無法正常運行。本發(fā)明還具有倒數(shù)延時20秒的功能，膠帶速度從0～額定正常帶速，一般需要15秒左右，如果不加延時，就無法啟動輸送機，除20秒延時外，還采用9·8·7…3·2·1·0倒數(shù)計時，這樣一可檢查顯示塊有否缺筆，工作是否正常，二可直觀。
按本發(fā)明設(shè)計的微機速度檢測器，因有電源濾波器吸收交流電源干涉，又有光電隔離消除外磁場對導(dǎo)線感應(yīng)，電路又設(shè)計在高電平工作狀態(tài)，即使外磁場干涉，也達(dá)不到高電平脈沖;電腦不會計數(shù)，能正確無誤反映位移線速度，因此它抗干涉強，能有效可靠地檢測帶速，保證輸料量，防止膠帶打滑造成毀機事故，自校系統(tǒng)給維修和尋找故障帶來很大方便。


。
圖1為本發(fā)明的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為本發(fā)明的微機控制部分方框圖。
圖4為本發(fā)明的微機控制部分電器原理圖。
下面將根據(jù)上述附圖實施例作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
微機速度檢測器(參見圖1-4)由傳感器和微機控制部分組成。
傳感器包括支承在支架(2)兩側(cè)的軸(11)，軸(11)兩端裝有軸承座(5)，座內(nèi)裝有軸承(6)和內(nèi)、外密封圈(4)、(3)，起防水防塵作用，軸(11)中部裝有帶霍爾集成塊(9)的霍爾架(10)，帶有磁鋼(8)的磁架(7)與滾筒(12)通過緊配或滑配粘結(jié)連接一體，滾筒(12)的兩端支承在軸承座(5)上可轉(zhuǎn)動，電纜(1)內(nèi)的三根接線頭與微機控制部分的1.2.3連接。
微機控制部分由外部設(shè)置、微處理器、自校系統(tǒng)、光電隔離、報警系統(tǒng)、顯示電路、穩(wěn)壓電源組成。
傳感器的輸出端接入光電隔離，光電隔離、自校系統(tǒng)、外部設(shè)置的輸出端接入微處理器，微處理器對正常帶速、一級打滑、二級打滑速度的輸入經(jīng)電腦比較判斷后的輸出端一路接入顯示電路，另一路接入報警系統(tǒng)。
外部設(shè)置包括正常速度設(shè)置開關(guān)TB1和一級或二級打滑速度設(shè)置開關(guān)TB2。
微處理器由集成塊IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、晶振J組成。
自校系統(tǒng)由自校按鈕AN和集成塊IC16組成。
光電隔離由集成塊IC1組成。
報警系統(tǒng)由一級報警電路和二級報警電路組成，一級報警電路由集成塊IC9、IC10、IC12、電阻R15、三極管T1、T3、繼電器Z1、Z11、揚聲器Y組成救護(hù)車聲報警;由集成塊IC9、IC10、IC13、電阻R16、三極管T1、繼電器Z1、Z11、閃光二極管D1組成黃燈閃光報警，Z12觸頭閉合，發(fā)出報警信號輸入集控室;二級報警電路由集成塊IC9、IC10、IC12、電阻R15、三極管T2、T3、繼電器Z2、Z21、揚聲器Y組成警車聲報警;由集成塊IC9、IC10、IC13、電阻R16、三極管T2、繼電器Z2、Z21、閃光二極管D2組成紅燈閃光報警。
顯示電路由集成塊IC7、IC8、IC9、IC10、IC11、數(shù)碼管LED1、LED2組成。
穩(wěn)壓電源一路供傳感器，另一路供控制回路，供傳感器的穩(wěn)壓電路由電源濾波器LB、變壓器B線圈L1、橋式整流器Q1、濾波電容C10、C11、C12、穩(wěn)壓集成塊IC14組成;供控制穩(wěn)壓回路的電路由電源濾波器LB、變壓器B線圈L2、橋式整流器Q2、濾波電容C13、C14、C15、穩(wěn)壓集成塊IC15組成。
工作過程簡述如下速度傳感器三端接1.2.3處，經(jīng)IC1光電隔離，去除干涉信號，經(jīng)按鈕AN輸入電腦IC2、IC3、IC4。在晶振J作用下，傳感器送來的脈沖，由程序控制內(nèi)部設(shè)定時間中斷，記錄該時間內(nèi)輸入的脈沖數(shù)，計算出被側(cè)物線速度。IC7、IC8控制驅(qū)動數(shù)碼管7個段的顯示，IC9、IC10、IC11控制驅(qū)動數(shù)碼管三個位的顯示。在程序控制下，時間中斷，記錄、計算、顯示不斷地循環(huán)進(jìn)行，這樣傳感器的輸入，LED1、LED2數(shù)顯管就不斷測出被測物的線速度。
TB1為正常速度設(shè)置開關(guān)，TB2為一級打滑(輕打滑)、二級打滑(重打滑)設(shè)置開關(guān)。微機通過IC5對正常速度設(shè)定值定時取樣，通過IC6對一級打滑二級打滑設(shè)定值定時取樣，把取樣值與被測線速度不斷地進(jìn)行比較當(dāng)線速度低于一級打滑速度時，應(yīng)發(fā)出警告信號，則微機發(fā)出指令經(jīng)IC9、IC10→T1使繼電器Z1動作，Z11、Z12閉合，這樣

Z12吸合輸出開關(guān)信號，供控制室使用。
當(dāng)線速度低于二級打滑速度時，應(yīng)發(fā)出停機信號，則微機發(fā)出指令經(jīng)IC8、IC10→T2使繼電器Z2動作，Z21、Z22吸合，這樣

Z22閉合輸出開關(guān)信號，供控制室停機聯(lián)鎖，以防主機燒毀，避免事故發(fā)生。
本器設(shè)有二路穩(wěn)壓電源防止互相干涉一路供傳感器，另一路供控制回路。為了克服交流電源諧波，本器加了LB電源濾波器，220V電源經(jīng)變壓器B降壓L1→橋式整流器Q1→濾波電容C10、C11→三端穩(wěn)壓集成塊IC14→濾波電容C12輸出V+(供傳感器)。
L2→橋式整流器Q2→濾波電容C13、C14→三端穩(wěn)壓集成塊IC15→濾波電容C15輸出Vc(供控制電路)。
權(quán)利要求
1.一種微機速度檢測器，其特征在于該檢測器由傳感器和微機控制部分組成。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測器，其特征在于傳感器包括支承在支架(2)兩側(cè)的軸(11)，軸(11)兩端裝有軸承座(5)，座內(nèi)裝有軸承(6)和內(nèi)、外密封圈(4)、(3)，軸(11)中部裝有帶霍爾集成塊(9)的霍爾架(10)，帶有磁鋼(8)的磁架(7)與滾筒(12)連接一體，滾筒(12)的兩端支承在軸承座(5)上可轉(zhuǎn)動，電纜(1)內(nèi)的三根接線頭與微機控制部分電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的檢測器，其特征在于微機控制部分由外部設(shè)置、微處理器、自校系統(tǒng)、光電隔離、報警系統(tǒng)、顯示電路、穩(wěn)壓電源組成，傳感器的輸出端接入光電隔離，光電隔離、自校系統(tǒng)、外部設(shè)置的輸出端接入微處理器，微處理器對正常帶速、一級打滑、二級打滑速度的輸入經(jīng)電腦比較判斷后的輸出端一路接入顯示電路，另一路接入報警系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求3所述的檢測器，其特征在于微機控制部分的外部設(shè)置包括正常速度設(shè)置開關(guān)TB1和一級或二級打滑速度設(shè)置開關(guān)TB2。
5.如權(quán)利要求3所述的檢測器，其特征在于微機控制部分的微處理器由集成塊TC2、IC3、IC4、IC5、IC6、晶振J組成。
6.如權(quán)利要求3所述的檢測器，其特征在于微機控制部分的自校系統(tǒng)由自校按鈕AN和集成塊IC16組成。
7.如權(quán)利要求3所述的檢測器，其特征在于微機控制部分的光電隔離由集成塊IC1組成。
8.如權(quán)利要求3所述的檢測器，其特征在于微機控制部分的報警系統(tǒng)由一級報警電路和二級報警電路組成，一級報警電路由集成塊IC9、IC10、IC12、電阻R15、三極管T1、T3、繼電器Z1、Z11、揚聲器Y組成救護(hù)車聲報警;由集成塊IC9、IC10、IC13、電阻R16、三極管T1、繼電器Z1、Z11、閃光二極管D1組成黃燈閃光報警，Z12觸頭閉合，發(fā)出報警信號輸入集控室;二級報警電路由集成塊IC9、IC10、IC12、電阻R15、三極管T2、T3、繼電器Z2、Z21、揚聲器Y組成警車聲停機報警;由集成塊IC9、IC10、IC13、電阻R16、三極管T2、繼電器Z2、Z21、閃光二極管D2組成紅燈閃光報警，Z22觸頭閉合，發(fā)出停機信號輸入集控室。
9.如權(quán)利要求3所述的檢測器，其特征在于微機控制部分的顯示電路由集成塊IC7、IC8、IC9、IC10、IC11、數(shù)碼管LED1、LED2組成。
10.如權(quán)利要求3所述的檢測器，其特征在于微機控制部分的穩(wěn)壓電源一路供傳感器，另一路供控制回路，供傳感器的穩(wěn)壓電路由電源濾波器LB、變壓器B線圈L1、橋式整流器Q1、濾波電容C10、C11、C12、穩(wěn)壓集成塊IC14組成;供控制穩(wěn)壓回路的電路由電源濾波器LB、變壓器B線圈L2、橋式整流器Q2、濾波電容C13、C14、C15、穩(wěn)壓集成塊IC15組成。
全文摘要
微機速度檢測器，包括由支架、軸承、滾筒、霍爾集成塊，磁鋼等組成的傳感器和由外部設(shè)置、微處理器、自校系統(tǒng)、光電隔離、報警系統(tǒng)、顯示電路、穩(wěn)壓電源組成的微機控制部分。傳感器送來的信號經(jīng)變換輸入電腦處理后能顯示出被測物位移線速度，同時與貯存于電腦中的一級、二級打滑速度不斷地進(jìn)行比較，并作出聲光報警，輸出停機信號。本發(fā)明具有多功能報警系統(tǒng)、倒數(shù)延時功能、自校帶速裝置、抗干涉強、工作穩(wěn)定可靠、維修方便，為輸料實現(xiàn)程控管理。
文檔編號G01P3/50GK1064750SQ92100170
公開日1992年9月23日 申請日期1992年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月17日
發(fā)明者錢國仁, 徐少貝, 錢國泰, 錢國祥 申請人:錢國仁, 錢國泰, 錢國祥